Arbeitsblatt Dioden und Transistoren mit Lösungen

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1.Leicht
+−Vs​9 VR = 4,7 kΩD1​D2​I = ?

Eine Gleichspannungsquelle mit 9 V treibt einen Strom durch einen Widerstand von 4,7 kΩ in Reihe mit zwei in Durchlassrichtung gepolten Siliziumdioden. Verwende das Modell mit konstantem Spannungsabfall von 0,7 V pro leitender Diode. Bestimme den Strom I in mA.

Vs = 9 VR = 4,7 kΩVD = 0,7 V
I = mA
2.Leicht
+−Vs​3 VR = 220 ΩD​I = ?

Eine Gleichspannungsquelle mit 3 V treibt einen Strom durch einen Widerstand von 220 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.

Vs = 3 VR = 220 ΩVD = 0,7 V
I = mA
3.Mittel
RC​ = 470 Ωβ = 200IC​ = ?VCC​ = 10 VRB​ = 560 kΩ

Ein NPN-Transistor mit β = 200 wird über einen Basiswiderstand RB = 560 kΩ aus der Versorgung VCC = 10 V eingestellt. Der Kollektorwiderstand ist RC = 470 Ω, und der Emitter liegt auf Masse. Nimm VBE = 0,7 V an und gehe davon aus, dass der Transistor im aktiven Bereich arbeitet. Bestimme den Kollektorstrom IC in mA.

VCC = 10 VRB = 560 kΩRC = 470 Ωβ = 200VBE = 0,7 V
IC = mA
4.Mittel
RC​ = 3,3 kΩβ = 50VCC​ = 12 VRB​ = 470 kΩ

Ein NPN-Transistor mit β = 50 wird über einen Basiswiderstand RB = 470 kΩ aus der Versorgung VCC = 12 V eingestellt. Der Kollektorwiderstand ist RC = 3,3 kΩ, und der Emitter liegt auf Masse. Nimm VBE = 0,7 V an und gehe davon aus, dass der Transistor im aktiven Bereich arbeitet. Bestimme die Kollektor-Emitter-Spannung VCE.

VCC = 12 VRB = 470 kΩRC = 3,3 kΩβ = 50VBE = 0,7 V
VCE = V
5.Schwer
+−≤ 12 V470 Ω3,3 V

Ein 3,3-V-Z-Dioden-Regler hat einen Vorwiderstand von 470 Ω. Die Eingangsspannung kann auf 12 V steigen, und die Last kann abgetrennt werden. Bestimme die größte Leistung PZ,max, die die Z-Diode in Wärme umsetzen muss.

Vin,max = 12 VVZ = 3,3 VR = 470 Ω
PZ,max = mW
6.Schwer
RC​ = 220 Ωβ = 150VCC​ = 5 V3,3 VRB​ = ?

Ein NPN-Transistor mit β = 150 schaltet einen Lastwiderstand von 220 Ω, der zwischen VCC = 5 V und seinem Kollektor liegt. Der Emitter liegt auf Masse. Die Basis wird von einem Logikausgang mit 3,3 V über einen Basiswiderstand RB angesteuert. Nimm VBE = 0,7 V und VCE(sat) = 0,2 V an. Lege für sicheres Schalten einen Basisstrom aus, der 10-mal so groß ist wie das für die Sättigung nötige Minimum. Bestimme RB in kΩ.

VCC = 5 VRC = 220 Ωβ = 150Vin = 3,3 VVBE = 0,7 VVCE(sat) = 0,2 VÜbersteuerungsfaktor = 10
RB = kΩ

Lösungsschlüssel

  1. 1. I = 1,617 mA
  2. 2. I = 10,45 mA
  3. 3. IC = 3,321 mA
  4. 4. VCE = 8,033 V
  5. 5. PZ,max = 61,09 mW
  6. 6. RB = 1,787 kΩ

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