Arbeitsblatt Dioden und Transistoren mit Lösungen

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1.Leicht
+−Vs​15 VR1​ = 330 ΩR2​ = 680 ΩID​ = ?

Eine Gleichspannungsquelle mit 15 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 = 680 Ω 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 = 15 VR1 = 330 ΩR2 = 680 ΩVD = 0,7 V
ID = mA
2.Leicht
+−5 VR = ?3,2 V5 mA

Eine LED (blau) mit einer Durchlassspannung von 3,2 V wird über einen Vorwiderstand aus einer Versorgung von 5 V betrieben. Bestimme den Widerstand R, der den LED-Strom auf 5 mA einstellt.

Vs = 5 VVF = 3,2 VI = 5 mA
R = Ω
3.Mittel
RC​ = 1,2 kΩβ = 200VCC​ = 10 VRB​ = 470 kΩ

Ein NPN-Transistor mit β = 200 wird über einen Basiswiderstand RB = 470 kΩ aus der Versorgung VCC = 10 V eingestellt. Der Kollektorwiderstand ist RC = 1,2 kΩ, und der Emitter liegt auf Masse. Nimm VBE = 0,7 V an und gehe davon aus, dass der Transistor im aktiven Bereich arbeitet. Bestimme die Kollektor-Emitter-Spannung VCE.

VCC = 10 VRB = 470 kΩRC = 1,2 kΩβ = 200VBE = 0,7 V
VCE = V
4.Mittel
+−20 V330 Ω3,3 V470 ΩIZ​ = ?

Ein 3,3-V-Z-Dioden-Regler wird aus 20 V über 330 Ω gespeist und versorgt eine Last von 470 Ω. Bestimme den Zenerstrom IZ.

Vin = 20 VVZ = 3,3 VR = 330 ΩRL = 470 Ω
IZ = mA
5.Schwer
RC​ = 1 kΩβ = 100IC​ = ?VCC​ = 5 V3,3 VRB​ = 10 kΩ

Ein NPN-Transistor mit β = 100 schaltet einen Lastwiderstand von 1 kΩ, der zwischen VCC = 5 V und seinem Kollektor liegt. Der Emitter liegt auf Masse. Die Basis wird von einem Logikausgang mit 3,3 V über einen Basiswiderstand RB = 10 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 = 1 kΩβ = 100Vin = 3,3 VVBE = 0,7 VVCE(sat) = 0,2 VRB = 10 kΩ
IC = mA
6.Schwer
V (V)I (mA)0,65640Q = ?

Eine Diode wird modelliert als 0,65 V in Reihe mit 50 Ω (sie leitet oberhalb von 0,65 V). Sie liegt in Reihe mit einem Widerstand von 150 Ω an einer Versorgung von 6 V. Bestimme den Arbeitsstrom ID, bei dem die Diodenkennlinie die Widerstandsgerade schneidet.

Vs = 6 VR = 150 ΩV0 = 0,65 Vrd = 50 Ω
ID = mA

Lösungsschlüssel

  1. 1. ID = 42,3 mA
  2. 2. R = 360 Ω
  3. 3. VCE = 5,251 V
  4. 4. IZ = 43,58 mA
  5. 5. IC = 4,8 mA
  6. 6. ID = 26,75 mA

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