Arbeitsblatt Dioden und Transistoren mit Lösungen

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1.Leicht
+−9 VR = ?2,2 V5 mA

Eine LED (grün) mit einer Durchlassspannung von 2,2 V wird über einen Vorwiderstand aus einer Versorgung von 9 V betrieben. Bestimme den Widerstand R, der den LED-Strom auf 5 mA einstellt.

Vs = 9 VVF = 2,2 VI = 5 mA
R = Ω
2.Leicht
+−Vs​10 VR = 2,2 kΩD​I = ?

Eine Gleichspannungsquelle mit 10 V treibt einen Strom durch einen Widerstand von 2,2 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 = 10 VR = 2,2 kΩVD = 0,7 V
I = mA
3.Mittel
+−24 VR = ?5 × 3,2 V5 mA

5 LEDs (blau; Durchlassspannung je 3,2 V) liegen in Reihe mit einem Widerstand an einer Versorgung von 24 V. Bestimme den Widerstand R, der den Strom auf 5 mA einstellt.

Vs = 24 VVF = 3,2 Vn = 5I = 5 mA
R = Ω
4.Mittel
RC​ = 1 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 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 kΩβ = 120VBE = 0,7 V
VCE = V
5.Schwer
+−≥ 18 VR = ?5,6 V≤ 20 mA

Ein 5,6-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 = 5,6 VIL,max = 20 mAIZ,min = 1 mA
Rmax = Ω
6.Schwer
+−≥ 15 VR = ?3,3 V≤ 10 mA

Ein 3,3-V-Z-Dioden-Regler muss einer Last bis zu 10 mA liefern. Die Eingangsspannung kann auf 15 V fallen, und die Z-Diode braucht mindestens 2 mA, um zu regeln. Bestimme den größten Vorwiderstand Rmax, bei dem sie noch regelt.

Vin,min = 15 VVZ = 3,3 VIL,max = 10 mAIZ,min = 2 mA
Rmax = Ω

Lösungsschlüssel

  1. 1. R = 1360 Ω
  2. 2. I = 4,227 mA
  3. 3. R = 1600 Ω
  4. 4. VCE = 10,35 V
  5. 5. Rmax = 590,5 Ω
  6. 6. Rmax = 975 Ω

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