Arbeitsblatt Dioden und Transistoren mit Lösungen

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1.Leicht
+−Vs​10 VR1​ = 330 ΩR2​ = 680 ΩID​ = ?

Eine Gleichspannungsquelle mit 10 V ist über den Widerstand R₁ = 330 Ω mit einem Knoten X verbunden. Vom Knoten X zum Minuspol der Quelle gibt es zwei parallele Pfade: den Widerstand R₂ = 680 Ω und eine Siliziumdiode mit der Anode an X. Verwende das Modell mit konstantem Spannungsabfall von 0,7 V. Bestimme den Diodenstrom ID in mA.

Vs = 10 VR1 = 330 ΩR2 = 680 ΩVD = 0,7 V
ID = mA
2.Leicht
+−12 VR = ?2,1 V25 mA

Eine LED (gelb) mit einer Durchlassspannung von 2,1 V wird über einen Vorwiderstand aus einer Versorgung von 12 V betrieben. Bestimme den Widerstand R, der den LED-Strom auf 25 mA einstellt.

Vs = 12 VVF = 2,1 VI = 25 mA
R = Ω
3.Mittel
+−24 VR = ?4 × 3 V5 mA

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 5 mA einstellt.

Vs = 24 VVF = 3 Vn = 4I = 5 mA
R = Ω
4.Mittel
RC​ = 1 kΩβ = 75VCC​ = 10 VRB​ = 100 kΩ

Ein NPN-Transistor mit β = 75 wird über einen Basiswiderstand RB = 100 kΩ aus der Versorgung VCC = 10 V eingestellt. Der Kollektorwiderstand ist RC = 1 kΩ, und der Emitter liegt auf Masse. Nimm VBE = 0,7 V an und gehe davon aus, dass der Transistor im aktiven Bereich arbeitet. Bestimme die Kollektor-Emitter-Spannung VCE.

VCC = 10 VRB = 100 kΩRC = 1 kΩβ = 75VBE = 0,7 V
VCE = V
5.Schwer
V (V)I (mA)0,61254,55Q = ?

Eine Diode wird modelliert als 0,6 V in Reihe mit 10 Ω (sie leitet oberhalb von 0,6 V). Sie liegt in Reihe mit einem Widerstand von 220 Ω an einer Versorgung von 12 V. Bestimme den Arbeitsstrom ID, bei dem die Diodenkennlinie die Widerstandsgerade schneidet.

Vs = 12 VR = 220 ΩV0 = 0,6 Vrd = 10 Ω
ID = mA
6.Schwer
RC​ = 1 kΩβ = 50IC​ = ?VCC​ = 5 V3,3 VRB​ = 47 kΩ

Ein NPN-Transistor mit β = 50 schaltet einen Lastwiderstand von 1 kΩ, der zwischen VCC = 5 V und seinem Kollektor liegt. Der Emitter liegt auf Masse. Die Basis wird von einem Logikausgang mit 3,3 V über einen Basiswiderstand RB = 47 kΩ angesteuert. Nimm VBE = 0,7 V und VCE(sat) = 0,2 V an. Bestimme den Kollektorstrom IC in mA, wenn der Eingang auf High liegt. Entscheide zuerst, ob der Transistor gesättigt ist.

VCC = 5 VRC = 1 kΩβ = 50Vin = 3,3 VVBE = 0,7 VVCE(sat) = 0,2 VRB = 47 kΩ
IC = mA

Lösungsschlüssel

  1. 1. ID = 27,15 mA
  2. 2. R = 396 Ω
  3. 3. R = 2400 Ω
  4. 4. VCE = 3,025 V
  5. 5. ID = 49,57 mA
  6. 6. IC = 2,766 mA

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