Arbeitsblatt Dioden und Transistoren mit Lösungen

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1.Leicht
+−5 VR = ?2,2 V5 mA

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

Vs = 5 VVF = 2,2 VI = 5 mA
R = Ω
2.Leicht
+−20 V150 Ω3,3 VIR​ = ?

Eine 3,3-V-Z-Diode wird aus 20 V über einen Widerstand von 150 Ω gespeist, ohne angeschlossene Last. Bestimme den Strom IR im Widerstand.

Vin = 20 VVZ = 3,3 VR = 150 Ω
IR = mA
3.Mittel
RC​ = 2,7 kΩβ = 50IC​ = ?VCC​ = 9 VRB​ = 560 kΩ

Ein NPN-Transistor mit β = 50 wird über einen Basiswiderstand RB = 560 kΩ aus der Versorgung VCC = 9 V eingestellt. Der Kollektorwiderstand ist RC = 2,7 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 = 9 VRB = 560 kΩRC = 2,7 kΩβ = 50VBE = 0,7 V
IC = mA
4.Mittel
+−18 V150 Ω5,1 V1000 ΩIZ​ = ?

Ein 5,1-V-Z-Dioden-Regler wird aus 18 V über 150 Ω gespeist und versorgt eine Last von 1000 Ω. Bestimme den Zenerstrom IZ.

Vin = 18 VVZ = 5,1 VR = 150 ΩRL = 1000 Ω
IZ = mA
5.Schwer
RC​ = 330 Ωβ = 150IC​ = ?VCC​ = 9 V5 VRB​ = 220 kΩ

Ein NPN-Transistor mit β = 150 schaltet einen Lastwiderstand von 330 Ω, der zwischen VCC = 9 V und seinem Kollektor liegt. Der Emitter liegt auf Masse. Die Basis wird von einem Logikausgang mit 5 V über einen Basiswiderstand RB = 220 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 = 9 VRC = 330 Ωβ = 150Vin = 5 VVBE = 0,7 VVCE(sat) = 0,2 VRB = 220 kΩ
IC = mA
6.Schwer
+−≥ 15 VR = ?9,1 V≤ 25 mA

Ein 9,1-V-Z-Dioden-Regler muss einer Last bis zu 25 mA liefern. Die Eingangsspannung kann auf 15 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 = 15 VVZ = 9,1 VIL,max = 25 mAIZ,min = 1 mA
Rmax = Ω

Lösungsschlüssel

  1. 1. R = 560 Ω
  2. 2. IR = 111,3 mA
  3. 3. IC = 0,7411 mA
  4. 4. IZ = 80,9 mA
  5. 5. IC = 2,932 mA
  6. 6. Rmax = 226,9 Ω

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