Arbeitsblatt Dioden und Transistoren mit Lösungen

Eine 5,6-V-Z-Diode wird aus 12 V über einen Widerstand von 100 Ω gespeist, ohne angeschlossene Last. Bestimme den Strom I_R im Widerstand.

Eine LED (grün) mit einer Durchlassspannung von 2,2 V wird über einen Vorwiderstand aus einer Versorgung von 9 V betrieben. Bestimme den Widerstand R, der den LED-Strom auf 5 mA einstellt.

Ein NPN-Transistor mit β = 100 wird mit einem Spannungsteiler an V_CC = 18 V eingestellt: R₁ = 68 kΩ von V_CC zur Basis und R₂ = 8,2 kΩ von der Basis nach Masse. Der Kollektorwiderstand ist R_C = 1,5 kΩ und der Emitterwiderstand R_E = 1,5 kΩ. 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.

4 LEDs (blau; Durchlassspannung je 3,2 V) liegen in Reihe mit einem Widerstand an einer Versorgung von 24 V. Bestimme den Widerstand R, der den Strom auf 5 mA einstellt.

Ein NPN-Transistor mit β = 80 schaltet einen Lastwiderstand von 680 Ω, der zwischen V_CC = 9 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 = 50 schaltet einen Lastwiderstand von 470 Ω, der zwischen V_CC = 5 V und seinem Kollektor liegt. Der Emitter liegt auf Masse. Die Basis wird von einem Logikausgang mit 5 V über einen Basiswiderstand R_B = 47 kΩ angesteuert. Nimm V_BE = 0,7 V und V_CE(sat) = 0,2 V an. Bestimme den Kollektorstrom I_C in mA, wenn der Eingang auf High liegt. Entscheide zuerst, ob der Transistor gesättigt ist.