Halbleiterdioden: Aufbau, Kennlinien, Schaltverhalten und Anwendungen

Question 1

Welche Spannung wird an einer Diode gemessen, wenn sie in Durchlassrichtung betrieben wird?

Accepted Answer

Durchlassspannung

Answer

Sperrspannung

Answer

Konstante Spannung

Answer

Antriebsspannung

Question 2

Was beschreibt die Durchbruchspannung einer Diode?

Accepted Answer

Zusammenbruch der Sperrschicht

Answer

Übergang in den leitenden Zustand

Answer

Zerstörung der Diode

Answer

Beginn der Stromleitung

Question 3

Wie verhält sich die Sperrschichtkapazität einer Diode in Abhängigkeit von der angelegten Spannung?

Accepted Answer

Sie ist abhängig von der angelegten Spannung.

Answer

Sie ist proportional zur Durchbruchspannung.

Answer

Sie ist unabhängig von der Temperatur.

Answer

Sie ist nur bei Vorwärtsspannung vorhanden.

Question 4

Was ist die primäre Funktion einer Freilaufdiode?

Accepted Answer

Spannungsspitzen zu unterdrücken

Answer

Stromfluss in beiden Richtungen zu ermöglichen

Answer

Spannungsabfall zu reduzieren

Answer

Leistung zu wandeln

Question 5

Welche der folgenden Aussagen beschreibt die Sperrkennlinie einer Diode am besten?

Accepted Answer

Stark nichtlinear mit geringem Stromfluss bei hoher Spannung

Answer

Stark nichtlinear mit hohem Stromfluss bei niedriger Spannung

Answer

Linear mit konstantem Stromfluss

Answer

Nichtlinear mit variablem Stromfluss

Question 6

Welcher Mechanismus ist für den Stromfluss in einer Diode in Durchlassrichtung hauptsächlich verantwortlich?

Accepted Answer

Drift von Majoritätsträgern

Answer

Diffusion von Minoritätsträgern

Answer

Tunneln

Answer

Lawineneffekt

Question 7

Welche Anwendung nutzt die Eigenschaft von Dioden, Strom nur in eine Richtung zu leiten?

Accepted Answer

Gleichrichtung

Answer

Spannungsvervielfachung

Answer

Leistungssteuerung

Answer

Signalverarbeitung

Question 8

Welchen Zweck erfüllt eine Schottky-Diode?

Accepted Answer

Verringerung des Durchlassspannungsabfalls

Answer

Erhöhung der Strombelastbarkeit

Answer

Verkürzung der Schaltzeiten

Answer

Erhöhung der Sperrspannung

Question 9

Wie verändert sich die Durchlassspannung einer Diode typischerweise mit steigender Temperatur?

Accepted Answer

Sie sinkt

Answer

Sie steigt

Answer

Sie bleibt konstant

Answer

Sie variiert je nach Temperatur

Question 10

Wie wird eine ideale Diode definiert?

Accepted Answer

Kein Spannungsabfall in Durchlassrichtung und kein Stromfluss in Sperrrichtung

Answer

Unendlich hoher Spannungsabfall in Durchlassrichtung und kein Stromfluss in Sperrrichtung

Answer

Kein Spannungsabfall in Durchlassrichtung und unendlich hoher Stromfluss in Sperrrichtung

Answer

Unendlich hoher Spannungsabfall in Durchlassrichtung und unendlich hoher Stromfluss in Sperrrichtung

Question 11

Wie verhält sich eine Diode im Durchlassbetrieb?

Accepted Answer

Sie leitet.

Answer

Sie sperrt.

Answer

Sie sperrt, wenn die Durchlassspannung überschritten wird.

Answer

Sie leitet im Sperrbetrieb.

Question 12

Welche der folgenden Aussagen beschreibt die ideale Diodenkennlinie am präzisesten?

Accepted Answer

Sie weist im Durchlassbereich einen konstanten Spannungsabfall auf.

Answer

Sie hat im Sperrbereich einen Widerstand von Null.

Answer

Sie hat im Durchlassbereich einen unendlichen Widerstand.

Answer

Sie zeigt eine lineare Abhängigkeit zwischen Spannung und Strom.

Question 13

Welche der folgenden Schaltungen veranschaulicht die Verwendung einer Diode als Gleichrichter?

Accepted Answer

Eine Diode in Reihe mit einer Wechselspannungsquelle

Answer

Eine Diode in Reihe mit einem Kondensator

Answer

Zwei Dioden in Reihe mit einer Wechselspannungsquelle

Answer

Eine Diode in Reihe mit einer Gleichspannungsquelle

Question 14

Welche der folgenden Aussagen zu den Schaltzeiten von Dioden ist korrekt?

Accepted Answer

Die Ausschaltzeit ist in der Regel kürzer als die Einschaltzeit.

Answer

Die Einschaltzeit ist in der Regel kürzer als die Ausschaltzeit.

Answer

Die Schaltzeiten hängen nicht vom Diodentyp ab.

Answer

Die Schaltzeiten sind nur für Leistungsdioden von Bedeutung.

Question 15

Welcher Diodentyp eignet sich für Hochfrequenzanwendungen?

Accepted Answer

Schottky-Diode

Answer

Leistungsdiode

Answer

Zenerdiode

Answer

Tunneldiode

Question 16

Welche Abkürzung bezeichnet eine Diode, die zum Schutz vor Überspannung verwendet wird?

Accepted Answer

TVS-Diode

Answer

ESD-Diode

Answer

Schottky-Diode

Answer

Zenerdiode

Question 17

Welche der folgenden Aussagen beschreibt korrekt den Aufbau einer Halbleiterdiode?

Accepted Answer

Ein einziger p-n-Übergang

Answer

Zwei p-n-Übergänge in Reihe

Answer

Eine Metall-Halbleiter-Verbindung

Answer

Ein Halbleiter-Isolator-Halbleiter-Übergang

Question 18

Welche der folgenden Kennlinien zeigt das Durchlassverhalten einer Diode am genauesten an?

Accepted Answer

Exponentieller Anstieg des Stroms mit der Spannung

Answer

Linearer Anstieg des Stroms mit der Spannung

Answer

Abrupter Spannungsabfall bei Überschreitung der Schwellenspannung

Answer

Konstanter Strom unabhängig von der Spannung

Question 19

Was ist der primäre Zweck einer Sperrdiode in einer Leistungselektronikschaltung?

Accepted Answer

Stromfluss nur in eine Richtung zu ermöglichen

Answer

Stromfluss in beide Richtungen zu ermöglichen

Answer

Spannungsspitzen zu unterdrücken

Answer

Als Strommesswiderstand zu dienen

Question 20

Welche der folgenden Aussagen zu Diodentypen ist zutreffend?

Accepted Answer

Zenerdioden können als Spannungsreferenzen verwendet werden.

Accepted Answer

Leistungsdioden sind für hohe Stromstärken ausgelegt.

Answer

Alle Diodentypen haben die gleichen Eigenschaften.

Answer

Schottky-Dioden haben eine höhere Durchbruchspannung als pn-Dioden.

Question 21

Welche der folgenden Aussagen zur Sperrschichtkapazität einer Halbleiterdiode trifft zu?

Accepted Answer

Sie ist abhängig von der angelegten Spannung.

Answer

Sie ist unabhängig von der angelegten Spannung.

Answer

Sie ist nur bei Durchlassrichtung vorhanden.

Answer

Sie ist unabhängig von der Temperatur.

Question 22

Erläutern Sie die wesentlichen Unterschiede und Gemeinsamkeiten zwischen PN-Dioden und Schottky-Dioden.

Accepted Answer

PN-Dioden benötigen eine geringere Durchlassspannung, während Schottky-Dioden eine höhere Durchlassspannung benötigen.

Accepted Answer

Schottky-Dioden haben eine geringere Sperrschichtkapazität als PN-Dioden.

Accepted Answer

PN-Dioden können höhere Sperrspannungen aushalten als Schottky-Dioden.

Answer

Beide Diodentypen haben die gleiche Bauweise.

Question 23

Welche Aussage über die Kennlinie einer Diode ist korrekt?

Accepted Answer

Die Durchlassspannung hängt vom Halbleitermaterial ab.

Answer

Der Durchlassstrom ist umgekehrt proportional zur Sperrspannung.

Answer

Die Sperrspannung ist unabhängig von der Temperatur.

Question 24

Welche Schaltung dient zur gleichgerichteten Umwandlung von Wechselspannung in Gleichspannung?

Accepted Answer

Brückengleichrichter

Answer

Schaltnetzteil

Answer

Spannungswandler

Answer

Spannungsverdoppler

Question 25

Welche Aussage über das Schaltverhalten einer Diode ist falsch?

Accepted Answer

Dioden schalten verlustfrei.

Answer

Dioden speichern Ladung in Durchlass- und Sperrrichtung.

Answer

Die Schaltzeit hängt von der Sperrspannung ab.

Answer

Die Sperrschichtkapazität spielt eine Rolle bei der Schaltzeit.

Question 26

Welche Diode wird zur Spannungsstabilisierung eingesetzt?

Accepted Answer

Zenerdiode

Answer

PIN-Diode

Answer

Schottky-Diode

Answer

Leistungsdiode

Question 27

Welche Aussage über die Funktion von Dioden ist falsch?

Accepted Answer

Dioden sind in beide Richtungen gleich gut leitend.

Answer

Dioden haben einen Widerstand.

Answer

Dioden können in Gleichrichterschaltungen eingesetzt werden.

Answer

Dioden sperren in eine Richtung und leiten in die andere.

Question 28

Welche der folgenden Aussagen über die Durchlasskennlinie einer Diode ist korrekt?

Accepted Answer

Sie ist exponentiell ansteigend.

Answer

Sie ist quadratisch.

Answer

Sie ist linear abfallend.

Answer

Sie ist negativ geneigt.

Question 29

In welcher Phase einer Wechselspannung wird eine Diode leitend?

Accepted Answer

Positiver Halbwelle

Answer

Beiden Halbwellen

Answer

Negativer Halbwelle

Answer

Keiner Halbwelle

Question 30

Welche Anwendung von Dioden wird in Solarzellen genutzt?

Accepted Answer

Umwandeln von Lichtenergie in elektrische Energie

Answer

Gleichrichten von Wechselspannung

Answer

Verstärken von Signalen

Answer

Stabilisieren von Spannungen

Question 31

Welche Eigenschaft von Schottky-Dioden ist vorteilhaft?

Accepted Answer

Geringere Durchlassspannung als PN-Dioden

Answer

Höhere Durchlassspannung als PN-Dioden

Answer

Höhere Sperrschichtkapazität als PN-Dioden

Answer

Nicht geeignet für Hochfrequenzanwendungen

Question 32

Welche Wirkung hat eine Vorspannung in Sperrrichtung auf eine Diode?

Accepted Answer

Erhöht die Sperrschichtbreite

Answer

Verringert die Sperrschichtbreite

Answer

Verringert den Sperrstrom

Answer

Erhöht den Durchlassstrom

Question 33

Welche Schaltung wird typischerweise zur Umwandlung von Wechselspannung in Gleichspannung eingesetzt?

Accepted Answer

Gleichrichterschaltung

Answer

Oszillatorschaltung

Answer

Verstärkerschaltung

Answer

Filterschaltung

Question 34

Welche Aussage über Zener-Dioden ist korrekt?

Accepted Answer

Sie können in Sperrrichtung betrieben werden.

Answer

Sie haben eine sehr hohe Durchlassspannung.

Answer

Sie sind nicht für Spannungsstabilisierung geeignet.

Answer

Sie haben eine geringe Sperrschichtkapazität.

Question 35

Welche der folgenden Aussagen beschreibt die pn-Übergangszone einer Diode am besten?

Accepted Answer

Gebiet mit verarmten Ladungsträgern

Answer

Gebiet mit einem hohen elektrischen Stromfluss

Answer

Gebiet mit einem Überschuss an Ladungsträgern

Answer

Gebiet mit einem elektrischen Feld

Question 36

Welche der folgenden Kennlinien einer Diode zeigt den Spannungsabfall über die Diode in Abhängigkeit vom Strom durch die Diode?

Accepted Answer

Durchlasskennlinie

Answer

Transientenkennlinie

Answer

Kapazitätskennlinie

Answer

Sperrkennlinie

Question 37

Welches der folgenden Schaltverhalten zeigt eine Diode, wenn sie in Durchlassrichtung betrieben wird?

Accepted Answer

Niedriger Widerstand

Answer

Kapazitiver Widerstand

Answer

Hoher Widerstand

Answer

Induktiver Widerstand

Question 38

Welche der folgenden Anwendungen von Dioden nutzt ihre Eigenschaft als elektrischer Einwegschalter?

Accepted Answer

Gleichrichtung

Answer

Stabilisierung

Answer

Amplifikation

Answer

Oszillation

Question 39

Welche der folgenden Aussagen beschreibt die Sperrkennlinie einer Diode?

Accepted Answer

Sehr hoher Widerstand

Answer

Linearer Widerstand

Answer

Sehr niedriger Widerstand

Answer

Nichtlinearer Widerstand

Question 40

Welches der folgenden Schaltzeichen repräsentiert eine Zenerdiode?

Accepted Answer

Symbol mit einer zusätzlichen Linie im Inneren

Answer

Symbol mit einem Pfeil im Inneren

Answer

Symbol mit einem Kreis im Inneren

Answer

Symbol mit einem Kreuz im Inneren

Question 41

Welche der folgenden Aussagen beschreibt die Funktion einer Freilaufdiode?

Accepted Answer

Schutz einer Induktivität vor Spannungsspitzen

Answer

Amplifikation eines Signals

Answer

Schutz eines Kondensators vor Überspannung

Answer

Stabilisierung einer Gleichspannung

Question 42

Welche Aussage trifft auf eine ideale Diode zu?

Accepted Answer

Sie leitet in Durchlassrichtung ohne Spannungsabfall und ist in Sperrichtung nicht leitend.

Answer

Sie hat einen unendlich hohen Widerstand in Sperrichtung.

Answer

Sie leitet in Sperrichtung ohne Spannungsabfall.

Question 43

Was ist der wesentliche Unterschied zwischen einer Signaldiode und einer Leistungsdiode?

Accepted Answer

Leistungsdioden können höhere Stromstärken leiten und sind für den Einsatz in Leistungselektronikschaltungen ausgelegt.

Answer

Signaldioden haben eine niedrigere Sperrspannung.

Answer

Leistungsdioden haben eine längere Lebensdauer.

Question 44

Was ist eine Freilaufdiode?

Accepted Answer

Eine Diode, die im Rückwärtsbetrieb leitet und eine Induktivität vor Überspannungen beim Abschalten schützt.

Answer

Sie linearisiert Kennlinien von Spannungsquellen.

Answer

Sie verhindert Stromspitzen in Kondensatorschaltungen.

Question 45

Was ist eine Schottky-Diode?

Accepted Answer

Eine Diode, die eine Metall-Halbleiter-Sperrschicht anstelle einer PN-Sperrschicht verwendet.

Answer

Eine Diode mit einer PN-Sperrschicht.

Answer

Eine Diode mit integriertem Transformator.

Question 46

Welche Aussage zur Parallelschaltung von Dioden ist korrekt?

Accepted Answer

Der Gesamtstrom erhöht sich, während die Gesamtspannung gleich bleibt.

Answer

Die Gesamtspannung erhöht sich.

Answer

Die Sperrspannung verringert sich.

Answer

Die Durchlassspannung erhöht sich.

Question 47

Welches der folgenden Materialien ist ein **Halbleitermaterial** und wird häufig in Dioden verwendet?

Accepted Answer

Silizium (Si)

Answer

Eisen (Fe)

Answer

Aluminium (Al)

Answer

Kupfer (Cu)

Question 48

Welche der folgenden Aussagen beschreibt die Kennlinie einer Diode am besten?

Accepted Answer

Sie hat zwei deutlich unterscheidbare Bereiche: den Durchlassbereich (mit geringem Widerstand) und den Sperrbereich (mit hohem Widerstand).

Answer

Sie hat einen konstanten negativen Steigungswert.

Answer

Sie ist eine lineare Funktion.

Question 49

Was versteht man unter der Durchlassspannung einer Diode?

Accepted Answer

Die minimale Spannung, die an die Diode angelegt werden muss, damit ein signifikanter Stromfluss möglich ist.

Answer

Die maximale Spannung, die an die Diode angelegt werden kann, ohne dass sie zerstört wird.

Answer

Die Spannung, bei der die Diode den maximalen Strom leitet.

Question 50

Welche der folgenden Schaltungen verwendet Dioden, um Wechselstrom in Gleichstrom umzuwandeln?

Accepted Answer

Gleichrichterschaltung

Answer

Verstärkerschaltung

Answer

Oszillatorschaltung

Answer

Filterschaltung

Question 51

Welche der folgenden Eigenschaften ist für eine Leistungsdiode besonders wichtig?

Accepted Answer

Niedriger Durchlasswiderstand, um Leistungsverluste zu minimieren.

Answer

Kurze Schaltzeiten, um schnell auf Änderungen in der Stromrichtung zu reagieren.

Answer

Hohe Sperrschichtkapazität, um hohe Spannungen zu blockieren.

Answer

Geringe Durchbruchspannung, um eine Zerstörung der Diode zu vermeiden.

Question 52

Welche der folgenden Aussagen über die thermische Stabilität von Dioden ist korrekt?

Accepted Answer

Dioden sind empfindlich gegenüber Überhitzung, da ihre Eigenschaften mit steigender Temperatur beeinflusst werden.

Answer

Sie sind sehr temperaturstabil und können über einen großen Temperaturbereich eingesetzt werden.

Answer

Ihre Eigenschaften ändern sich nicht mit der Temperatur.

Answer

Sie können bei hohen Temperaturen betrieben werden, ohne dass ihre Leistung beeinträchtigt wird.

Question 53

Welche der folgenden Anwendungen von Dioden findet in der Leistungselektronik breite Anwendung?

Accepted Answer

Freilaufdiode in Schaltsystemen zur Vermeidung von Spannungsspitzen.

Answer

Fotodiode zum Nachweis von Licht.

Answer

Zenerdiode zur Spannungsstabilisierung.

Answer

Varicap-Diode zur Frequenzsteuerung.