Arbeitsblatt Dioden und Transistoren mit Lösungen

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.

Eine Gleichspannungsquelle mit 5 V ist über den Widerstand R₁ = 2,2 kΩ 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.

Ein NPN-Transistor mit β = 75 wird über einen Basiswiderstand R_B = 470 kΩ aus der Versorgung V_CC = 15 V eingestellt. Der Kollektorwiderstand ist R_C = 2,2 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 5,6-V-Z-Dioden-Regler wird aus 18 V über 100 Ω gespeist und versorgt eine Last von 3300 Ω. Bestimme den Zenerstrom I_Z.

Ein 3,3-V-Z-Dioden-Regler hat einen Vorwiderstand von 470 Ω. Die Eingangsspannung kann auf 13 V steigen, und die Last kann abgetrennt werden. Bestimme die größte Leistung P_Z,max, die die Z-Diode in Wärme umsetzen muss.

Ein NPN-Transistor mit β = 100 schaltet einen Lastwiderstand von 150 Ω, der zwischen V_CC = 12 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. Bestimme den größten Basiswiderstand R_B in kΩ, der den Transistor gerade noch in die Sättigung steuert.