Reihenstabilisierung mit einer Z-Diode

In diesem Artikel wird der Aufbau und die Funktionsweise einer Reihenstabilisierung mit Hilfe einer Z-Diode gezeigt.

Eine Z-Diode wird im Gegensatz zu normalen Halbleiter-Dioden oder Leuchtdioden in Sperrrichtung betrieben.

Während die anderen Dioden ab einer bestimmten Sperrspannung durchbrechen und sofort den Hitzetod sterben sind Z-Dioden dafür ausgelegt, eine bestimmte Durchbruchspannung in Sperrrichtung zu haben und in diesem Arbeitspunkt betrieben zu werden.

Die Kennlinie der Z-Diode verläuft im Bereich dieser Sperrspannung sehr steil. Auch eine Änderung der Stromstärke führt nur unwesentlich zu Spannungsänderungen.

Diese Eigenschaft von Z-Dioden ermöglicht es, die Z-Dioden für die Stabilisierung von Spannungen einzusetzen. Auch bei schwankender Eingangsspannung kann so eine nahezu konstante Ausgangsspannung zur Verfügung gestellt werden.

Bei der Parallelstabilisierung wird der Lastwiderstand einfach parallel zur Z-Diode geschaltet. So fällt immer die Durchbruchspannung der Diode auch am Lastwiderstand ab.

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Reihenstabilisierung für größere Lastströme

Für größere Lastströme verwendet man die im Video weiter unten gezeigte Reihenstabilisierung.
Zur Verstärkung des Stroms wird hier zusätzlich ein npn-Transistor eingesetzt, dessen Basis durch die Z-Diode auf ein festes Potential gelegt wird.

Bei durchgeschaltetem Transistor mit einer Basis-Emitterspannung von ca. 0,7V liegt das Potential am Emitter also immer ca. 0,7 V unterhalb des über die Z-Diode festgelten Basispotentials.

Die Schaltung wirkt wie ein Emitterfolger, auch Kollektorschaltung genannt. In diesem Artikel findest Du weitere Informationen zum Einsatz eines npn-Transistors als Emitterfolger.

Im Video wird der Aufbau der Reihenstabilisierung mit Hilfe einer Z-Diode gezeigt. Eine Spannung von 10V mit einer überlagerten Brummspannung mit einer Amplitude von 1 Volt wird stabilisiert.

Viel Spaß mit dem Video.


Wolfgang Bengfort

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