Arbeitsblatt Dioden und Transistoren mit Lösungen

Eine Gleichspannungsquelle mit 10 V treibt einen Strom durch einen Widerstand von 4,7 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.

Eine 5,1-V-Z-Diode wird aus 12 V über einen Widerstand von 330 Ω gespeist, ohne angeschlossene Last. Bestimme den Strom I_R im Widerstand.

Ein 5,1-V-Z-Dioden-Regler wird aus 20 V über 150 Ω gespeist und versorgt eine Last von 1000 Ω. Bestimme den Zenerstrom I_Z.

Ein NPN-Transistor mit β = 200 wird mit einem Spannungsteiler an V_CC = 15 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 die Kollektor-Emitter-Spannung V_CE.

Ein NPN-Transistor mit β = 200 schaltet einen Lastwiderstand von 680 Ω, der zwischen V_CC = 24 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 5-mal so groß ist wie das für die Sättigung nötige Minimum. Bestimme R_B in kΩ.

Ein NPN-Transistor mit β = 80 schaltet einen Lastwiderstand von 220 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. Bestimme den größten Basiswiderstand R_B in kΩ, der den Transistor gerade noch in die Sättigung steuert.