Arbeitsblatt Dioden und Transistoren mit Lösungen

Eine Gleichspannungsquelle mit 10 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.

Eine LED (weiß) mit einer Durchlassspannung von 3 V wird über einen Vorwiderstand aus einer Versorgung von 9 V betrieben. Bestimme den Widerstand R, der den LED-Strom auf 25 mA einstellt.

Ein NPN-Transistor mit β = 50 wird über einen Basiswiderstand R_B = 150 kΩ aus der Versorgung V_CC = 15 V eingestellt. Der Kollektorwiderstand ist R_C = 470 Ω, 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 den Kollektorstrom I_C in mA.

Ein 5,6-V-Z-Dioden-Regler wird aus 20 V über 680 Ω gespeist und versorgt eine Last von 680 Ω. Bestimme den Zenerstrom I_Z.

Ein NPN-Transistor mit β = 100 schaltet einen Lastwiderstand von 470 Ω, der zwischen V_CC = 12 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 4-mal so groß ist wie das für die Sättigung nötige Minimum. Bestimme R_B in kΩ.

Ein NPN-Transistor mit β = 200 schaltet einen Lastwiderstand von 330 Ω, 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 = 2,2 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.