Arbeitsblatt Dioden und Transistoren mit Lösungen

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1.Leicht
+−Vs​6 VR1​ = 330 ΩR2​ = 1 kΩID​ = ?

Eine Gleichspannungsquelle mit 6 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 = 1 kΩ 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 = 6 VR1 = 330 ΩR2 = 1 kΩVD = 0,7 V
ID = mA
2.Leicht
+−12 VR = ?2 V20 mA

Eine LED (rot) mit einer Durchlassspannung von 2 V wird über einen Vorwiderstand aus einer Versorgung von 12 V betrieben. Bestimme den Widerstand R, der den LED-Strom auf 20 mA einstellt.

Vs = 12 VVF = 2 VI = 20 mA
R = Ω
3.Mittel
+−18 V470 Ω5,6 V1000 ΩIZ​ = ?

Ein 5,6-V-Z-Dioden-Regler wird aus 18 V über 470 Ω gespeist und versorgt eine Last von 1000 Ω. Bestimme den Zenerstrom IZ.

Vin = 18 VVZ = 5,6 VR = 470 ΩRL = 1000 Ω
IZ = mA
4.Mittel
+−20 V150 Ω5,1 V1500 ΩIZ​ = ?

Ein 5,1-V-Z-Dioden-Regler wird aus 20 V über 150 Ω gespeist und versorgt eine Last von 1500 Ω. Bestimme den Zenerstrom IZ.

Vin = 20 VVZ = 5,1 VR = 150 ΩRL = 1500 Ω
IZ = mA
5.Schwer
+−≤ 18 V150 Ω9,1 V

Ein 9,1-V-Z-Dioden-Regler hat einen Vorwiderstand von 150 Ω. Die Eingangsspannung kann auf 18 V steigen, und die Last kann abgetrennt werden. Bestimme die größte Leistung PZ,max, die die Z-Diode in Wärme umsetzen muss.

Vin,max = 18 VVZ = 9,1 VR = 150 Ω
PZ,max = mW
6.Schwer
RC​ = 100 Ωβ = 50IC​ = ?VCC​ = 5 V5 VRB​ = 1 kΩ

Ein NPN-Transistor mit β = 50 schaltet einen Lastwiderstand von 100 Ω, der zwischen VCC = 5 V und seinem Kollektor liegt. Der Emitter liegt auf Masse. Die Basis wird von einem Logikausgang mit 5 V über einen Basiswiderstand RB = 1 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 = 100 Ωβ = 50Vin = 5 VVBE = 0,7 VVCE(sat) = 0,2 VRB = 1 kΩ
IC = mA

Lösungsschlüssel

  1. 1. ID = 15,36 mA
  2. 2. R = 500 Ω
  3. 3. IZ = 20,78 mA
  4. 4. IZ = 95,93 mA
  5. 5. PZ,max = 539,9 mW
  6. 6. IC = 48 mA

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