Arbeitsblatt Dioden und Transistoren mit Lösungen

Eine 12-V-Z-Diode wird aus 18 V über einen Widerstand von 470 Ω gespeist, ohne angeschlossene Last. Bestimme den Strom I_R im Widerstand.

Eine LED (grün) mit einer Durchlassspannung von 2,2 V wird über einen Vorwiderstand aus einer Versorgung von 9 V betrieben. Bestimme den Widerstand R, der den LED-Strom auf 20 mA einstellt.

Ein NPN-Transistor mit β = 200 wird mit einem Spannungsteiler an V_CC = 18 V eingestellt: R₁ = 56 kΩ von V_CC zur Basis und R₂ = 8,2 kΩ von der Basis nach Masse. Der Kollektorwiderstand ist R_C = 4,7 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 = 80 wird über einen Basiswiderstand R_B = 390 kΩ aus der Versorgung V_CC = 9 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 die Kollektor-Emitter-Spannung V_CE.

Ein 5,1-V-Z-Dioden-Regler muss einer Last bis zu 10 mA liefern. Die Eingangsspannung kann auf 18 V fallen, und die Z-Diode braucht mindestens 1 mA, um zu regeln. Bestimme den größten Vorwiderstand R_max, bei dem sie noch regelt.

Ein NPN-Transistor mit β = 150 schaltet einen Lastwiderstand von 150 Ω, der zwischen V_CC = 9 V und seinem Kollektor liegt. Der Emitter liegt auf Masse. Die Basis wird von einem Logikausgang mit 3,3 V über einen Basiswiderstand R_B = 100 kΩ angesteuert. Nimm V_BE = 0,7 V und V_CE(sat) = 0,2 V an. Bestimme den Kollektorstrom I_C in mA, wenn der Eingang auf High liegt. Entscheide zuerst, ob der Transistor gesättigt ist.