Arbeitsblatt Dioden und Transistoren mit Lösungen

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1.Leicht
+−Vs​15 VR1​ = 470 ΩR2​ = 2,2 kΩID​ = ?

Eine Gleichspannungsquelle mit 15 V ist über den Widerstand R₁ = 470 Ω mit einem Knoten X verbunden. Vom Knoten X zum Minuspol der Quelle gibt es zwei parallele Pfade: den Widerstand R₂ = 2,2 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 = 15 VR1 = 470 ΩR2 = 2,2 kΩVD = 0,7 V
ID = mA
2.Leicht
+−Vs​6 VR1​ = 680 ΩR2​ = 10 kΩID​ = ?

Eine Gleichspannungsquelle mit 6 V ist über den Widerstand R₁ = 680 Ω 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 ID in mA.

Vs = 6 VR1 = 680 ΩR2 = 10 kΩVD = 0,7 V
ID = mA
3.Mittel
+−12 VR = ?3 × 2,1 V5 mA

3 LEDs (gelb; Durchlassspannung je 2,1 V) liegen in Reihe mit einem Widerstand an einer Versorgung von 12 V. Bestimme den Widerstand R, der den Strom auf 5 mA einstellt.

Vs = 12 VVF = 2,1 Vn = 3I = 5 mA
R = Ω
4.Mittel
RC​ = 1,5 kΩβ = 75VCC​ = 12 VRB​ = 820 kΩ

Ein NPN-Transistor mit β = 75 wird über einen Basiswiderstand RB = 820 kΩ aus der Versorgung VCC = 12 V eingestellt. Der Kollektorwiderstand ist RC = 1,5 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 = 12 VRB = 820 kΩRC = 1,5 kΩβ = 75VBE = 0,7 V
VCE = V
5.Schwer
RC​ = 330 Ωβ = 100VCC​ = 9 V3,3 VRB​ = ?

Ein NPN-Transistor mit β = 100 schaltet einen Lastwiderstand von 330 Ω, der zwischen VCC = 9 V und seinem Kollektor liegt. Der Emitter liegt auf Masse. Die Basis wird von einem Logikausgang mit 3,3 V über einen Basiswiderstand RB angesteuert. Nimm VBE = 0,7 V und VCE(sat) = 0,2 V an. Bestimme den größten Basiswiderstand RB in kΩ, der den Transistor gerade noch in die Sättigung steuert.

VCC = 9 VRC = 330 Ωβ = 100Vin = 3,3 VVBE = 0,7 VVCE(sat) = 0,2 V
RB = kΩ
6.Schwer
V (V)I (mA)0,65618,18Q = ?

Eine Diode wird modelliert als 0,65 V in Reihe mit 25 Ω (sie leitet oberhalb von 0,65 V). Sie liegt in Reihe mit einem Widerstand von 330 Ω an einer Versorgung von 6 V. Bestimme den Arbeitsstrom ID, bei dem die Diodenkennlinie die Widerstandsgerade schneidet.

Vs = 6 VR = 330 ΩV0 = 0,65 Vrd = 25 Ω
ID = mA

Lösungsschlüssel

  1. 1. ID = 30,11 mA
  2. 2. ID = 7,724 mA
  3. 3. R = 1140 Ω
  4. 4. VCE = 10,45 V
  5. 5. RB = 9,75 kΩ
  6. 6. ID = 15,07 mA

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