Arbeitsblatt Dioden und Transistoren mit Lösungen

Eine 3,3-V-Z-Diode wird aus 15 V über einen Widerstand von 100 Ω gespeist, ohne angeschlossene Last. Bestimme den Strom I_R im Widerstand.

Eine Gleichspannungsquelle mit 9 V ist über den Widerstand R₁ = 470 Ω mit einem Knoten X verbunden. Vom Knoten X zum Minuspol der Quelle gibt es zwei parallele Pfade: den Widerstand R₂ = 4,7 kΩ und eine Siliziumdiode mit der Anode an X. Verwende das Modell mit konstantem Spannungsabfall von 0,7 V. Bestimme den Diodenstrom I_D in mA.

Ein NPN-Transistor mit β = 100 wird mit einem Spannungsteiler an V_CC = 15 V eingestellt: R₁ = 22 kΩ von V_CC zur Basis und R₂ = 6,8 kΩ von der Basis nach Masse. Der Kollektorwiderstand ist R_C = 4,7 kΩ und der Emitterwiderstand R_E = 2,2 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 = 150 wird mit einem Spannungsteiler an V_CC = 18 V eingestellt: R₁ = 22 kΩ von V_CC zur Basis und R₂ = 12 kΩ von der Basis nach Masse. Der Kollektorwiderstand ist R_C = 1 kΩ und der Emitterwiderstand R_E = 1,5 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 12-V-Z-Dioden-Regler muss einer Last bis zu 30 mA liefern. Die Eingangsspannung kann auf 18 V fallen, und die Z-Diode braucht mindestens 1 mA, um zu regeln. Bestimme den größten Vorwiderstand R_max, bei dem sie noch regelt.

Ein NPN-Transistor mit β = 80 schaltet einen Lastwiderstand von 150 Ω, der zwischen V_CC = 5 V und seinem Kollektor liegt. Der Emitter liegt auf Masse. Die Basis wird von einem Logikausgang mit 5 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.