Arbeitsblatt Dioden und Transistoren mit Lösungen

Eine Gleichspannungsquelle mit 5 V treibt einen Strom durch einen Widerstand von 1,5 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.

Eine Gleichspannungsquelle mit 12 V ist über den Widerstand R₁ = 2,2 kΩ mit einem Knoten X verbunden. Vom Knoten X zum Minuspol der Quelle gibt es zwei parallele Pfade: den Widerstand R₂ = 10 kΩ und eine Siliziumdiode mit der Anode an X. Verwende das Modell mit konstantem Spannungsabfall von 0,7 V. Bestimme den Diodenstrom I_D in mA.

Ein NPN-Transistor mit β = 80 wird mit einem Spannungsteiler an V_CC = 18 V eingestellt: R₁ = 33 kΩ von V_CC zur Basis und R₂ = 4,7 kΩ von der Basis nach Masse. Der Kollektorwiderstand ist R_C = 5,6 kΩ und der Emitterwiderstand R_E = 2,2 kΩ. 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 = 150 wird mit einem Spannungsteiler an V_CC = 18 V eingestellt: R₁ = 68 kΩ von V_CC zur Basis und R₂ = 6,8 kΩ von der Basis nach Masse. Der Kollektorwiderstand ist R_C = 5,6 kΩ und der Emitterwiderstand R_E = 2,2 kΩ. 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 12-V-Z-Dioden-Regler hat einen Vorwiderstand von 270 Ω. Die Eingangsspannung kann auf 22 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 = 200 schaltet einen Lastwiderstand von 100 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. Bestimme den größten Basiswiderstand R_B in kΩ, der den Transistor gerade noch in die Sättigung steuert.