Arbeitsblatt Dioden und Transistoren mit Lösungen

Eine 9,1-V-Z-Diode wird aus 12 V über einen Widerstand von 100 Ω gespeist, ohne angeschlossene Last. Bestimme den Strom I_R im Widerstand.

Eine 3,3-V-Z-Diode wird aus 24 V über einen Widerstand von 680 Ω gespeist, ohne angeschlossene Last. Bestimme den Strom I_R im Widerstand.

Ein NPN-Transistor mit β = 100 wird mit einem Spannungsteiler an V_CC = 12 V eingestellt: R₁ = 33 kΩ von V_CC zur Basis und R₂ = 12 kΩ von der Basis nach Masse. Der Kollektorwiderstand ist R_C = 1 kΩ und der Emitterwiderstand R_E = 470 Ω. Nimm V_BE = 0,7 V an und verwende das Thévenin-Ersatzschaltbild des Teilers (vernachlässige den Basisstrom nicht). Bestimme die Kollektor-Emitter-Spannung V_CE.

Ein NPN-Transistor mit β = 75 wird über einen Basiswiderstand R_B = 680 kΩ aus der Versorgung V_CC = 12 V eingestellt. Der Kollektorwiderstand ist R_C = 1,5 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 NPN-Transistor mit β = 150 schaltet einen Lastwiderstand von 220 Ω, der zwischen V_CC = 12 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 10-mal so groß ist wie das für die Sättigung nötige Minimum. Bestimme R_B in kΩ.

Ein 6,2-V-Z-Dioden-Regler hat einen Vorwiderstand von 330 Ω. Die Eingangsspannung kann auf 23 V steigen, und die Last kann abgetrennt werden. Bestimme die größte Leistung P_Z,max, die die Z-Diode in Wärme umsetzen muss.