Arbeitsblatt Dioden und Transistoren mit Lösungen

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1.Leicht
+−Vs​12 VR = 470 ΩD​I = ?

Eine Gleichspannungsquelle mit 12 V treibt einen Strom durch einen Widerstand von 470 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 = 12 VR = 470 ΩVD = 0,7 V
I = mA
2.Leicht
+−Vs​6 VR1​ = 330 ΩR2​ = 2,2 kΩID​ = ?

Eine Gleichspannungsquelle mit 6 V ist über den Widerstand R₁ = 330 Ω mit einem Knoten X verbunden. Vom Knoten X zum Minuspol der Quelle gibt es zwei parallele Pfade: den Widerstand R₂ = 2,2 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 = 6 VR1 = 330 ΩR2 = 2,2 kΩVD = 0,7 V
ID = mA
3.Mittel
RC​ = 1 kΩβ = 75IC​ = ?VCC​ = 12 VRB​ = 390 kΩ

Ein NPN-Transistor mit β = 75 wird über einen Basiswiderstand RB = 390 kΩ aus der Versorgung VCC = 12 V eingestellt. Der Kollektorwiderstand ist RC = 1 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 den Kollektorstrom IC in mA.

VCC = 12 VRB = 390 kΩRC = 1 kΩβ = 75VBE = 0,7 V
IC = mA
4.Mittel
+−15 V680 Ω3,3 V3300 ΩIZ​ = ?

Ein 3,3-V-Z-Dioden-Regler wird aus 15 V über 680 Ω gespeist und versorgt eine Last von 3300 Ω. Bestimme den Zenerstrom IZ.

Vin = 15 VVZ = 3,3 VR = 680 ΩRL = 3300 Ω
IZ = mA
5.Schwer
RC​ = 330 Ωβ = 150VCC​ = 5 V5 VRB​ = ?

Ein NPN-Transistor mit β = 150 schaltet einen Lastwiderstand von 330 Ω, der zwischen VCC = 5 V und seinem Kollektor liegt. Der Emitter liegt auf Masse. Die Basis wird von einem Logikausgang mit 5 V über einen Basiswiderstand RB angesteuert. Nimm VBE = 0,7 V und VCE(sat) = 0,2 V an. Lege für sicheres Schalten einen Basisstrom aus, der 10-mal so groß ist wie das für die Sättigung nötige Minimum. Bestimme RB in kΩ.

VCC = 5 VRC = 330 Ωβ = 150Vin = 5 VVBE = 0,7 VVCE(sat) = 0,2 VÜbersteuerungsfaktor = 10
RB = kΩ
6.Schwer
+−≤ 28 V150 Ω12 V

Ein 12-V-Z-Dioden-Regler hat einen Vorwiderstand von 150 Ω. Die Eingangsspannung kann auf 28 V steigen, und die Last kann abgetrennt werden. Bestimme die größte Leistung PZ,max, die die Z-Diode in Wärme umsetzen muss.

Vin,max = 28 VVZ = 12 VR = 150 Ω
PZ,max = mW

Lösungsschlüssel

  1. 1. I = 24,04 mA
  2. 2. ID = 15,74 mA
  3. 3. IC = 2,173 mA
  4. 4. IZ = 16,21 mA
  5. 5. RB = 4,434 kΩ
  6. 6. PZ,max = 1280 mW

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