Arbeitsblatt Dioden und Transistoren mit Lösungen

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1.Leicht
+−Vs​5 VR1​ = 470 ΩR2​ = 4,7 kΩID​ = ?

Eine Gleichspannungsquelle mit 5 V ist über den Widerstand R₁ = 470 Ω mit einem Knoten X verbunden. Vom Knoten X zum Minuspol der Quelle gibt es zwei parallele Pfade: den Widerstand R₂ = 4,7 kΩ und eine Siliziumdiode mit der Anode an X. Verwende das Modell mit konstantem Spannungsabfall von 0,7 V. Bestimme den Diodenstrom ID in mA.

Vs = 5 VR1 = 470 ΩR2 = 4,7 kΩVD = 0,7 V
ID = mA
2.Leicht
+−Vs​5 VR = 1,5 kΩD1​D2​I = ?

Eine Gleichspannungsquelle mit 5 V treibt einen Strom durch einen Widerstand von 1,5 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 = 5 VR = 1,5 kΩVD = 0,7 V
I = mA
3.Mittel
+−15 V150 Ω9,1 V1500 ΩIZ​ = ?

Ein 9,1-V-Z-Dioden-Regler wird aus 15 V über 150 Ω gespeist und versorgt eine Last von 1500 Ω. Bestimme den Zenerstrom IZ.

Vin = 15 VVZ = 9,1 VR = 150 ΩRL = 1500 Ω
IZ = mA
4.Mittel
RC​ = 1,2 kΩβ = 120VCC​ = 12 VRB​ = 820 kΩ

Ein NPN-Transistor mit β = 120 wird über einen Basiswiderstand RB = 820 kΩ aus der Versorgung VCC = 12 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 = 12 VRB = 820 kΩRC = 1,2 kΩβ = 120VBE = 0,7 V
VCE = V
5.Schwer
V (V)I (mA)0,6533Q = ?

Eine Diode wird modelliert als 0,65 V in Reihe mit 50 Ω (sie leitet oberhalb von 0,65 V). Sie liegt in Reihe mit einem Widerstand von 1000 Ω an einer Versorgung von 3 V. Bestimme den Arbeitsstrom ID, bei dem die Diodenkennlinie die Widerstandsgerade schneidet.

Vs = 3 VR = 1000 ΩV0 = 0,65 Vrd = 50 Ω
ID = mA
6.Schwer
+−≥ 18 VR = ?5,1 V≤ 20 mA

Ein 5,1-V-Z-Dioden-Regler muss einer Last bis zu 20 mA liefern. Die Eingangsspannung kann auf 18 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 = 18 VVZ = 5,1 VIL,max = 20 mAIZ,min = 1 mA
Rmax = Ω

Lösungsschlüssel

  1. 1. ID = 9 mA
  2. 2. I = 2,4 mA
  3. 3. IZ = 33,27 mA
  4. 4. VCE = 10,02 V
  5. 5. ID = 2,238 mA
  6. 6. Rmax = 614,3 Ω

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