Arbeitsblatt Dioden und Transistoren mit Lösungen

Eine LED (weiß) mit einer Durchlassspannung von 3 V wird über einen Vorwiderstand aus einer Versorgung von 5 V betrieben. Bestimme den Widerstand R, der den LED-Strom auf 15 mA einstellt.

Eine Gleichspannungsquelle mit 9 V treibt einen Strom durch einen Widerstand von 3,3 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.

Ein NPN-Transistor mit β = 100 wird mit einem Spannungsteiler an V_CC = 15 V eingestellt: R₁ = 39 kΩ von V_CC zur Basis und R₂ = 15 kΩ von der Basis nach Masse. Der Kollektorwiderstand ist R_C = 2,2 kΩ und der Emitterwiderstand R_E = 1 kΩ. Nimm V_BE = 0,7 V an und verwende das Thévenin-Ersatzschaltbild des Teilers (vernachlässige den Basisstrom nicht). Bestimme die Kollektor-Emitter-Spannung V_CE.

Ein NPN-Transistor mit β = 100 wird mit einem Spannungsteiler an V_CC = 18 V eingestellt: R₁ = 33 kΩ von V_CC zur Basis und R₂ = 4,7 kΩ von der Basis nach Masse. Der Kollektorwiderstand ist R_C = 2,7 kΩ und der Emitterwiderstand R_E = 1,2 kΩ. Nimm V_BE = 0,7 V an und verwende das Thévenin-Ersatzschaltbild des Teilers (vernachlässige den Basisstrom nicht). Bestimme den Kollektorstrom I_C in mA.

Ein NPN-Transistor mit β = 80 schaltet einen Lastwiderstand von 470 Ω, der zwischen V_CC = 9 V und seinem Kollektor liegt. Der Emitter liegt auf Masse. Die Basis wird von einem Logikausgang mit 3,3 V über einen Basiswiderstand R_B angesteuert. Nimm V_BE = 0,7 V und V_CE(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 R_B in kΩ.

Ein NPN-Transistor mit β = 100 schaltet einen Lastwiderstand von 680 Ω, der zwischen V_CC = 9 V und seinem Kollektor liegt. Der Emitter liegt auf Masse. Die Basis wird von einem Logikausgang mit 3,3 V über einen Basiswiderstand R_B angesteuert. Nimm V_BE = 0,7 V und V_CE(sat) = 0,2 V an. Lege für sicheres Schalten einen Basisstrom aus, der 2-mal so groß ist wie das für die Sättigung nötige Minimum. Bestimme R_B in kΩ.