Arbeitsblatt Dioden und Transistoren mit Lösungen

Eine LED (weiß) mit einer Durchlassspannung von 3 V wird über einen Vorwiderstand aus einer Versorgung von 12 V betrieben. Bestimme den Widerstand R, der den LED-Strom auf 20 mA einstellt.

Eine LED (blau) mit einer Durchlassspannung von 3,2 V wird über einen Vorwiderstand aus einer Versorgung von 12 V betrieben. Bestimme den Widerstand R, der den LED-Strom auf 25 mA einstellt.

Ein NPN-Transistor mit β = 100 wird mit einem Spannungsteiler an V_CC = 18 V eingestellt: R₁ = 39 kΩ von V_CC zur Basis und R₂ = 8,2 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 den Kollektorstrom I_C in mA.

Ein NPN-Transistor mit β = 120 wird über einen Basiswiderstand R_B = 820 kΩ aus der Versorgung V_CC = 10 V eingestellt. Der Kollektorwiderstand ist R_C = 4,7 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 0,65 V in Reihe mit 25 Ω (sie leitet oberhalb von 0,65 V). Sie liegt in Reihe mit einem Widerstand von 470 Ω an einer Versorgung von 5 V. Bestimme den Arbeitsstrom I_D, bei dem die Diodenkennlinie die Widerstandsgerade schneidet.

Eine Diode wird modelliert als 0,6 V in Reihe mit 5 Ω (sie leitet oberhalb von 0,6 V). Sie liegt in Reihe mit einem Widerstand von 150 Ω an einer Versorgung von 12 V. Bestimme den Arbeitsstrom I_D, bei dem die Diodenkennlinie die Widerstandsgerade schneidet.