Arbeitsblatt Dioden und Transistoren mit Lösungen

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1.Leicht
+−Vs​12 VR1​ = 1,5 kΩR2​ = 3,3 kΩID​ = ?

Eine Gleichspannungsquelle mit 12 V ist über den Widerstand R₁ = 1,5 kΩ mit einem Knoten X verbunden. Vom Knoten X zum Minuspol der Quelle gibt es zwei parallele Pfade: den Widerstand R₂ = 3,3 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 = 12 VR1 = 1,5 kΩR2 = 3,3 kΩVD = 0,7 V
ID = mA
2.Leicht
+−Vs​5 VR = 680 ΩD​I = ?

Eine Gleichspannungsquelle mit 5 V treibt einen Strom durch einen Widerstand von 680 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 = 5 VR = 680 ΩVD = 0,7 V
I = mA
3.Mittel
+−9 VR = ?2 × 2,1 V5 mA

2 LEDs (gelb; Durchlassspannung je 2,1 V) liegen in Reihe mit einem Widerstand an einer Versorgung von 9 V. Bestimme den Widerstand R, der den Strom auf 5 mA einstellt.

Vs = 9 VVF = 2,1 Vn = 2I = 5 mA
R = Ω
4.Mittel
RC​ = 2,7 kΩβ = 80IC​ = ?VCC​ = 9 VRB​ = 270 kΩ

Ein NPN-Transistor mit β = 80 wird über einen Basiswiderstand RB = 270 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 = 270 kΩRC = 2,7 kΩβ = 80VBE = 0,7 V
IC = mA
5.Schwer
+−≥ 15 VR = ?3,3 V≤ 30 mA

Ein 3,3-V-Z-Dioden-Regler muss einer Last bis zu 30 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 = 3,3 VIL,max = 30 mAIZ,min = 1 mA
Rmax = Ω
6.Schwer
+−≥ 24 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 24 V fallen, und die Z-Diode braucht mindestens 5 mA, um zu regeln. Bestimme den größten Vorwiderstand Rmax, bei dem sie noch regelt.

Vin,min = 24 VVZ = 5,1 VIL,max = 20 mAIZ,min = 5 mA
Rmax = Ω

Lösungsschlüssel

  1. 1. ID = 7,321 mA
  2. 2. I = 6,324 mA
  3. 3. R = 960 Ω
  4. 4. IC = 2,459 mA
  5. 5. Rmax = 377,4 Ω
  6. 6. Rmax = 756 Ω

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