Arbeitsblatt Dioden und Transistoren mit Lösungen

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1.Leicht
+−Vs​9 VR = 220 ΩD1​D2​I = ?

Eine Gleichspannungsquelle mit 9 V treibt einen Strom durch einen Widerstand von 220 Ω 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 = 220 ΩVD = 0,7 V
I = mA
2.Leicht
+−Vs​24 VR = 220 ΩD​I = ?

Eine Gleichspannungsquelle mit 24 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 = 24 VR = 220 ΩVD = 0,7 V
I = mA
3.Mittel
RC​ = 1,2 kΩβ = 200VCC​ = 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 = 1,2 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 = 10 VRB = 560 kΩRC = 1,2 kΩβ = 200VBE = 0,7 V
VCE = V
4.Mittel
+−12 VR = ?4 × 2,2 V5 mA

4 LEDs (grün; Durchlassspannung je 2,2 V) liegen in Reihe mit einem Widerstand an einer Versorgung von 12 V. Bestimme den Widerstand R, der den Strom auf 5 mA einstellt.

Vs = 12 VVF = 2,2 Vn = 4I = 5 mA
R = Ω
5.Schwer
V (V)I (mA)0,6320Q = ?

Eine Diode wird modelliert als 0,6 V in Reihe mit 5 Ω (sie leitet oberhalb von 0,6 V). Sie liegt in Reihe mit einem Widerstand von 150 Ω an einer Versorgung von 3 V. Bestimme den Arbeitsstrom ID, bei dem die Diodenkennlinie die Widerstandsgerade schneidet.

Vs = 3 VR = 150 ΩV0 = 0,6 Vrd = 5 Ω
ID = mA
6.Schwer
RC​ = 220 Ωβ = 150IC​ = ?VCC​ = 5 V3,3 VRB​ = 47 kΩ

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 = 47 kΩ angesteuert. Nimm VBE = 0,7 V und VCE(sat) = 0,2 V an. Bestimme den Kollektorstrom IC in mA, wenn der Eingang auf High liegt. Entscheide zuerst, ob der Transistor gesättigt ist.

VCC = 5 VRC = 220 Ωβ = 150Vin = 3,3 VVBE = 0,7 VVCE(sat) = 0,2 VRB = 47 kΩ
IC = mA

Lösungsschlüssel

  1. 1. I = 34,55 mA
  2. 2. I = 105,9 mA
  3. 3. VCE = 6,014 V
  4. 4. R = 640 Ω
  5. 5. ID = 15,48 mA
  6. 6. IC = 8,298 mA

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