Arbeitsblatt Dioden und Transistoren mit Lösungen

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1.Leicht
+−Vs​10 VR = 330 ΩD1​D2​I = ?

Eine Gleichspannungsquelle mit 10 V treibt einen Strom durch einen Widerstand von 330 Ω 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.

Vs = 10 VR = 330 ΩVD = 0,7 V
I = mA
2.Leicht
+−5 VR = ?3 V15 mA

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.

Vs = 5 VVF = 3 VI = 15 mA
R = Ω
3.Mittel
+−20 V220 Ω5,6 V470 ΩIZ​ = ?

Ein 5,6-V-Z-Dioden-Regler wird aus 20 V über 220 Ω gespeist und versorgt eine Last von 470 Ω. Bestimme den Zenerstrom IZ.

Vin = 20 VVZ = 5,6 VR = 220 ΩRL = 470 Ω
IZ = mA
4.Mittel
+−18 V150 Ω6,2 V2200 ΩIZ​ = ?

Ein 6,2-V-Z-Dioden-Regler wird aus 18 V über 150 Ω gespeist und versorgt eine Last von 2200 Ω. Bestimme den Zenerstrom IZ.

Vin = 18 VVZ = 6,2 VR = 150 ΩRL = 2200 Ω
IZ = mA
5.Schwer
RC​ = 1 kΩβ = 50VCC​ = 5 V3,3 VRB​ = ?

Ein NPN-Transistor mit β = 50 schaltet einen Lastwiderstand von 1 kΩ, der zwischen VCC = 5 V und seinem Kollektor liegt. Der Emitter liegt auf Masse. Die Basis wird von einem Logikausgang mit 3,3 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 = 1 kΩβ = 50Vin = 3,3 VVBE = 0,7 VVCE(sat) = 0,2 VÜbersteuerungsfaktor = 10
RB = kΩ
6.Schwer
+−≥ 18 VR = ?5,6 V≤ 50 mA

Ein 5,6-V-Z-Dioden-Regler muss einer Last bis zu 50 mA liefern. Die Eingangsspannung kann auf 18 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 = 18 VVZ = 5,6 VIL,max = 50 mAIZ,min = 5 mA
Rmax = Ω

Lösungsschlüssel

  1. 1. I = 26,06 mA
  2. 2. R = 133,3 Ω
  3. 3. IZ = 53,54 mA
  4. 4. IZ = 75,85 mA
  5. 5. RB = 2,708 kΩ
  6. 6. Rmax = 225,5 Ω

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