Arbeitsblatt Dioden und Transistoren mit Lösungen

Eine 3,3-V-Z-Diode wird aus 18 V über einen Widerstand von 270 Ω gespeist, ohne angeschlossene Last. Bestimme den Strom I_R im Widerstand.

Eine Gleichspannungsquelle mit 10 V treibt einen Strom durch einen Widerstand von 2,2 kΩ in Reihe mit zwei in Durchlassrichtung gepolten Siliziumdioden. Verwende das Modell mit konstantem Spannungsabfall von 0,7 V pro leitender Diode. Bestimme den Strom I in mA.

Ein NPN-Transistor mit β = 200 wird über einen Basiswiderstand R_B = 390 kΩ aus der Versorgung V_CC = 9 V eingestellt. Der Kollektorwiderstand ist R_C = 1,5 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.

Ein NPN-Transistor mit β = 200 wird mit einem Spannungsteiler an V_CC = 18 V eingestellt: R₁ = 39 kΩ von V_CC zur Basis und R₂ = 6,8 kΩ von der Basis nach Masse. Der Kollektorwiderstand ist R_C = 2,2 kΩ und der Emitterwiderstand R_E = 470 Ω. 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 = 100 schaltet einen Lastwiderstand von 100 Ω, der zwischen V_CC = 9 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 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 5,1-V-Z-Dioden-Regler hat einen Vorwiderstand von 220 Ω. Die Eingangsspannung kann auf 26 V steigen, und die Last kann abgetrennt werden. Bestimme die größte Leistung P_Z,max, die die Z-Diode in Wärme umsetzen muss.