Arbeitsblatt Dioden und Transistoren mit Lösungen

Eine Gleichspannungsquelle mit 9 V treibt einen Strom durch einen Widerstand von 470 Ω in Reihe mit einer in Durchlassrichtung gepolten Siliziumdiode. Verwende das Modell mit konstantem Spannungsabfall von 0,7 V pro leitender Diode. Bestimme den Strom I in mA.

Eine 9,1-V-Z-Diode wird aus 24 V über einen Widerstand von 330 Ω gespeist, ohne angeschlossene Last. Bestimme den Strom I_R im Widerstand.

Ein NPN-Transistor mit β = 150 wird mit einem Spannungsteiler an V_CC = 18 V eingestellt: R₁ = 68 kΩ von V_CC zur Basis und R₂ = 10 kΩ von der Basis nach Masse. Der Kollektorwiderstand ist R_C = 1 kΩ und der Emitterwiderstand R_E = 2,2 kΩ. Nimm V_BE = 0,7 V an und verwende das Thévenin-Ersatzschaltbild des Teilers (vernachlässige den Basisstrom nicht). Bestimme den Kollektorstrom I_C in mA.

Ein NPN-Transistor mit β = 100 wird mit einem Spannungsteiler an V_CC = 18 V eingestellt: R₁ = 33 kΩ von V_CC zur Basis und R₂ = 10 kΩ von der Basis nach Masse. Der Kollektorwiderstand ist R_C = 1 kΩ und der Emitterwiderstand R_E = 470 Ω. Nimm V_BE = 0,7 V an und verwende das Thévenin-Ersatzschaltbild des Teilers (vernachlässige den Basisstrom nicht). Bestimme die Kollektor-Emitter-Spannung V_CE.

Ein NPN-Transistor mit β = 100 schaltet einen Lastwiderstand von 470 Ω, der zwischen V_CC = 12 V und seinem Kollektor liegt. Der Emitter liegt auf Masse. Die Basis wird von einem Logikausgang mit 3,3 V über einen Basiswiderstand R_B angesteuert. Nimm V_BE = 0,7 V und V_CE(sat) = 0,2 V an. Bestimme den größten Basiswiderstand R_B in kΩ, der den Transistor gerade noch in die Sättigung steuert.

Ein NPN-Transistor mit β = 150 schaltet einen Lastwiderstand von 150 Ω, der zwischen V_CC = 5 V und seinem Kollektor liegt. Der Emitter liegt auf Masse. Die Basis wird von einem Logikausgang mit 3,3 V über einen Basiswiderstand R_B angesteuert. Nimm V_BE = 0,7 V und V_CE(sat) = 0,2 V an. Lege für sicheres Schalten einen Basisstrom aus, der 3-mal so groß ist wie das für die Sättigung nötige Minimum. Bestimme R_B in kΩ.