Arbeitsblatt Dioden und Transistoren mit Lösungen

Eine Gleichspannungsquelle mit 9 V treibt einen Strom durch einen Widerstand von 1,5 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.

Eine LED (rot) mit einer Durchlassspannung von 2 V wird über einen Vorwiderstand aus einer Versorgung von 12 V betrieben. Bestimme den Widerstand R, der den LED-Strom auf 20 mA einstellt.

4 LEDs (weiß; Durchlassspannung je 3 V) liegen in Reihe mit einem Widerstand an einer Versorgung von 24 V. Bestimme den Widerstand R, der den Strom auf 15 mA einstellt.

Ein NPN-Transistor mit β = 50 wird über einen Basiswiderstand R_B = 820 kΩ aus der Versorgung V_CC = 9 V eingestellt. Der Kollektorwiderstand ist R_C = 2,7 kΩ, und der Emitter liegt auf Masse. Nimm V_BE = 0,7 V an und gehe davon aus, dass der Transistor im aktiven Bereich arbeitet. Bestimme die Kollektor-Emitter-Spannung V_CE.

Eine Diode wird modelliert als 0,7 V in Reihe mit 50 Ω (sie leitet oberhalb von 0,7 V). Sie liegt in Reihe mit einem Widerstand von 1000 Ω an einer Versorgung von 3 V. Bestimme den Arbeitsstrom I_D, bei dem die Diodenkennlinie die Widerstandsgerade schneidet.

Ein NPN-Transistor mit β = 200 schaltet einen Lastwiderstand von 1 kΩ, der zwischen V_CC = 24 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 = 10 kΩ angesteuert. Nimm V_BE = 0,7 V und V_CE(sat) = 0,2 V an. Bestimme den Kollektorstrom I_C in mA, wenn der Eingang auf High liegt. Entscheide zuerst, ob der Transistor gesättigt ist.