Arbeitsblatt Dioden und Transistoren mit Lösungen

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1.Leicht
+−Vs​9 VR = 3,3 kΩD1​D2​I = ?

Eine Gleichspannungsquelle mit 9 V treibt einen Strom durch einen Widerstand von 3,3 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.

Vs = 9 VR = 3,3 kΩVD = 0,7 V
I = mA
2.Leicht
+−24 VR = ?3,2 V15 mA

Eine LED (blau) mit einer Durchlassspannung von 3,2 V wird über einen Vorwiderstand aus einer Versorgung von 24 V betrieben. Bestimme den Widerstand R, der den LED-Strom auf 15 mA einstellt.

Vs = 24 VVF = 3,2 VI = 15 mA
R = Ω
3.Mittel
+−12 VR = ?4 × 2 V5 mA

4 LEDs (rot; Durchlassspannung je 2 V) liegen in Reihe mit einem Widerstand an einer Versorgung von 12 V. Bestimme den Widerstand R, der den Strom auf 5 mA einstellt.

Vs = 12 VVF = 2 Vn = 4I = 5 mA
R = Ω
4.Mittel
RC​ = 470 Ωβ = 200IC​ = ?VCC​ = 12 VRB​ = 680 kΩ

Ein NPN-Transistor mit β = 200 wird über einen Basiswiderstand RB = 680 kΩ aus der Versorgung VCC = 12 V eingestellt. Der Kollektorwiderstand ist RC = 470 Ω, und der Emitter liegt auf Masse. Nimm VBE = 0,7 V an und gehe davon aus, dass der Transistor im aktiven Bereich arbeitet. Bestimme den Kollektorstrom IC in mA.

VCC = 12 VRB = 680 kΩRC = 470 Ωβ = 200VBE = 0,7 V
IC = mA
5.Schwer
RC​ = 1 kΩβ = 150IC​ = ?VCC​ = 9 V5 VRB​ = 33 kΩ

Ein NPN-Transistor mit β = 150 schaltet einen Lastwiderstand von 1 kΩ, der zwischen VCC = 9 V und seinem Kollektor liegt. Der Emitter liegt auf Masse. Die Basis wird von einem Logikausgang mit 5 V über einen Basiswiderstand RB = 33 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 = 9 VRC = 1 kΩβ = 150Vin = 5 VVBE = 0,7 VVCE(sat) = 0,2 VRB = 33 kΩ
IC = mA
6.Schwer
+−≥ 20 VR = ?6,2 V≤ 30 mA

Ein 6,2-V-Z-Dioden-Regler muss einer Last bis zu 30 mA liefern. Die Eingangsspannung kann auf 20 V fallen, und die Z-Diode braucht mindestens 1 mA, um zu regeln. Bestimme den größten Vorwiderstand Rmax, bei dem sie noch regelt.

Vin,min = 20 VVZ = 6,2 VIL,max = 30 mAIZ,min = 1 mA
Rmax = Ω

Lösungsschlüssel

  1. 1. I = 2,303 mA
  2. 2. R = 1387 Ω
  3. 3. R = 800 Ω
  4. 4. IC = 3,324 mA
  5. 5. IC = 8,8 mA
  6. 6. Rmax = 445,2 Ω

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