Arbeitsblatt Dioden und Transistoren mit Lösungen

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1.Leicht
+−Vs​15 VR = 3,3 kΩD1​D2​I = ?

Eine Gleichspannungsquelle mit 15 V treibt einen Strom durch einen Widerstand von 3,3 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 = 15 VR = 3,3 kΩVD = 0,7 V
I = mA
2.Leicht
+−24 VR = ?3,2 V15 mA

Eine LED (blau) mit einer Durchlassspannung von 3,2 V wird über einen Vorwiderstand aus einer Versorgung von 24 V betrieben. Bestimme den Widerstand R, der den LED-Strom auf 15 mA einstellt.

Vs = 24 VVF = 3,2 VI = 15 mA
R = Ω
3.Mittel
RC​ = 2,2 kΩβ = 75VCC​ = 15 VRB​ = 390 kΩ

Ein NPN-Transistor mit β = 75 wird über einen Basiswiderstand RB = 390 kΩ aus der Versorgung VCC = 15 V eingestellt. Der Kollektorwiderstand ist RC = 2,2 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 = 15 VRB = 390 kΩRC = 2,2 kΩβ = 75VBE = 0,7 V
VCE = V
4.Mittel
+−12 V220 Ω6,2 V470 ΩIZ​ = ?

Ein 6,2-V-Z-Dioden-Regler wird aus 12 V über 220 Ω gespeist und versorgt eine Last von 470 Ω. Bestimme den Zenerstrom IZ.

Vin = 12 VVZ = 6,2 VR = 220 ΩRL = 470 Ω
IZ = mA
5.Schwer
+−≤ 12 V680 Ω3,3 V

Ein 3,3-V-Z-Dioden-Regler hat einen Vorwiderstand von 680 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 = 680 Ω
PZ,max = mW
6.Schwer
RC​ = 330 Ωβ = 200IC​ = ?VCC​ = 12 V3,3 VRB​ = 100 kΩ

Ein NPN-Transistor mit β = 200 schaltet einen Lastwiderstand von 330 Ω, der zwischen VCC = 12 V und seinem Kollektor liegt. Der Emitter liegt auf Masse. Die Basis wird von einem Logikausgang mit 3,3 V über einen Basiswiderstand RB = 100 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 = 12 VRC = 330 Ωβ = 200Vin = 3,3 VVBE = 0,7 VVCE(sat) = 0,2 VRB = 100 kΩ
IC = mA

Lösungsschlüssel

  1. 1. I = 4,121 mA
  2. 2. R = 1387 Ω
  3. 3. VCE = 8,95 V
  4. 4. IZ = 13,17 mA
  5. 5. PZ,max = 42,22 mW
  6. 6. IC = 5,2 mA

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