Arbeitsblatt Dioden und Transistoren mit Lösungen

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1.Leicht
+−Vs​24 VR = 1 kΩD​I = ?

Eine Gleichspannungsquelle mit 24 V treibt einen Strom durch einen Widerstand von 1 kΩ 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 = 1 kΩVD = 0,7 V
I = mA
2.Leicht
+−Vs​15 VR = 220 ΩD​I = ?

Eine Gleichspannungsquelle mit 15 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 = 15 VR = 220 ΩVD = 0,7 V
I = mA
3.Mittel
RC​ = 470 Ωβ = 100IC​ = ?VCC​ = 15 VRB​ = 150 kΩ

Ein NPN-Transistor mit β = 100 wird über einen Basiswiderstand RB = 150 kΩ aus der Versorgung VCC = 15 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 = 15 VRB = 150 kΩRC = 470 Ωβ = 100VBE = 0,7 V
IC = mA
4.Mittel
RC​ = 470 Ωβ = 150VCC​ = 10 VRB​ = 270 kΩ

Ein NPN-Transistor mit β = 150 wird über einen Basiswiderstand RB = 270 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 die Kollektor-Emitter-Spannung VCE.

VCC = 10 VRB = 270 kΩRC = 470 Ωβ = 150VBE = 0,7 V
VCE = V
5.Schwer
+−≥ 24 VR = ?12 V≤ 10 mA

Ein 12-V-Z-Dioden-Regler muss einer Last bis zu 10 mA liefern. Die Eingangsspannung kann auf 24 V fallen, und die Z-Diode braucht mindestens 1 mA, um zu regeln. Bestimme den größten Vorwiderstand Rmax, bei dem sie noch regelt.

Vin,min = 24 VVZ = 12 VIL,max = 10 mAIZ,min = 1 mA
Rmax = Ω
6.Schwer
RC​ = 330 Ωβ = 150IC​ = ?VCC​ = 24 V3,3 VRB​ = 100 kΩ

Ein NPN-Transistor mit β = 150 schaltet einen Lastwiderstand von 330 Ω, der zwischen VCC = 24 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 = 24 VRC = 330 Ωβ = 150Vin = 3,3 VVBE = 0,7 VVCE(sat) = 0,2 VRB = 100 kΩ
IC = mA

Lösungsschlüssel

  1. 1. I = 23,3 mA
  2. 2. I = 65 mA
  3. 3. IC = 9,533 mA
  4. 4. VCE = 7,572 V
  5. 5. Rmax = 1091 Ω
  6. 6. IC = 3,9 mA

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