Arbeitsblatt Dioden und Transistoren mit Lösungen

Eine Gleichspannungsquelle mit 12 V treibt einen Strom durch einen Widerstand von 330 Ω 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.

Eine 12-V-Z-Diode wird aus 24 V über einen Widerstand von 150 Ω gespeist, ohne angeschlossene Last. Bestimme den Strom I_R im Widerstand.

3 LEDs (rot; Durchlassspannung je 2 V) liegen in Reihe mit einem Widerstand an einer Versorgung von 24 V. Bestimme den Widerstand R, der den Strom auf 10 mA einstellt.

Ein NPN-Transistor mit β = 80 wird über einen Basiswiderstand R_B = 680 kΩ aus der Versorgung V_CC = 10 V eingestellt. Der Kollektorwiderstand ist R_C = 3,3 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 den Kollektorstrom I_C in mA.

Ein 12-V-Z-Dioden-Regler hat einen Vorwiderstand von 270 Ω. Die Eingangsspannung kann auf 18 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 = 80 schaltet einen Lastwiderstand von 680 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. Lege für sicheres Schalten einen Basisstrom aus, der 4-mal so groß ist wie das für die Sättigung nötige Minimum. Bestimme R_B in kΩ.