Arbeitsblatt Dioden und Transistoren mit Lösungen

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1.Leicht
+−Vs​15 VR = 1,5 kΩD​I = ?

Eine Gleichspannungsquelle mit 15 V treibt einen Strom durch einen Widerstand von 1,5 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 = 15 VR = 1,5 kΩVD = 0,7 V
I = mA
2.Leicht
+−5 VR = ?2,1 V25 mA

Eine LED (gelb) mit einer Durchlassspannung von 2,1 V wird über einen Vorwiderstand aus einer Versorgung von 5 V betrieben. Bestimme den Widerstand R, der den LED-Strom auf 25 mA einstellt.

Vs = 5 VVF = 2,1 VI = 25 mA
R = Ω
3.Mittel
RC​ = 3,3 kΩβ = 75IC​ = ?VCC​ = 9 VRB​ = 1000 kΩ

Ein NPN-Transistor mit β = 75 wird über einen Basiswiderstand RB = 1000 kΩ aus der Versorgung VCC = 9 V eingestellt. Der Kollektorwiderstand ist RC = 3,3 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 = 1000 kΩRC = 3,3 kΩβ = 75VBE = 0,7 V
IC = mA
4.Mittel
+−9 V100 Ω5,1 V680 ΩIZ​ = ?

Ein 5,1-V-Z-Dioden-Regler wird aus 9 V über 100 Ω gespeist und versorgt eine Last von 680 Ω. Bestimme den Zenerstrom IZ.

Vin = 9 VVZ = 5,1 VR = 100 ΩRL = 680 Ω
IZ = mA
5.Schwer
RC​ = 150 Ωβ = 50VCC​ = 12 V3,3 VRB​ = ?

Ein NPN-Transistor mit β = 50 schaltet einen Lastwiderstand von 150 Ω, der zwischen VCC = 12 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 2-mal so groß ist wie das für die Sättigung nötige Minimum. Bestimme RB in kΩ.

VCC = 12 VRC = 150 Ωβ = 50Vin = 3,3 VVBE = 0,7 VVCE(sat) = 0,2 VÜbersteuerungsfaktor = 2
RB = kΩ
6.Schwer
RC​ = 100 Ωβ = 150IC​ = ?VCC​ = 12 V5 VRB​ = 100 kΩ

Ein NPN-Transistor mit β = 150 schaltet einen Lastwiderstand von 100 Ω, der zwischen VCC = 12 V und seinem Kollektor liegt. Der Emitter liegt auf Masse. Die Basis wird von einem Logikausgang mit 5 V über einen Basiswiderstand RB = 100 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 = 12 VRC = 100 Ωβ = 150Vin = 5 VVBE = 0,7 VVCE(sat) = 0,2 VRB = 100 kΩ
IC = mA

Lösungsschlüssel

  1. 1. I = 9,533 mA
  2. 2. R = 116 Ω
  3. 3. IC = 0,6225 mA
  4. 4. IZ = 31,5 mA
  5. 5. RB = 0,8263 kΩ
  6. 6. IC = 6,45 mA

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