Arbeitsblatt Dioden und Transistoren mit Lösungen

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1.Leicht
+−Vs​5 VR = 1,5 kΩD​I = ?

Eine Gleichspannungsquelle mit 5 V treibt einen Strom durch einen Widerstand von 1,5 kΩ in Reihe mit einer in Durchlassrichtung gepolten Siliziumdiode. Verwende das Modell mit konstantem Spannungsabfall von 0,7 V pro leitender Diode. Bestimme den Strom I in mA.

Vs = 5 VR = 1,5 kΩVD = 0,7 V
I = mA
2.Leicht
+−Vs​6 VR1​ = 680 ΩR2​ = 2,2 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 = 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 = 6 VR1 = 680 ΩR2 = 2,2 kΩVD = 0,7 V
ID = mA
3.Mittel
+−12 VR = ?3 × 3 V10 mA

3 LEDs (weiß; Durchlassspannung je 3 V) liegen in Reihe mit einem Widerstand an einer Versorgung von 12 V. Bestimme den Widerstand R, der den Strom auf 10 mA einstellt.

Vs = 12 VVF = 3 Vn = 3I = 10 mA
R = Ω
4.Mittel
+−15 V100 Ω3,3 V2200 ΩIZ​ = ?

Ein 3,3-V-Z-Dioden-Regler wird aus 15 V über 100 Ω gespeist und versorgt eine Last von 2200 Ω. Bestimme den Zenerstrom IZ.

Vin = 15 VVZ = 3,3 VR = 100 ΩRL = 2200 Ω
IZ = mA
5.Schwer
RC​ = 220 Ωβ = 80IC​ = ?VCC​ = 24 V5 VRB​ = 22 kΩ

Ein NPN-Transistor mit β = 80 schaltet einen Lastwiderstand von 220 Ω, der zwischen VCC = 24 V und seinem Kollektor liegt. Der Emitter liegt auf Masse. Die Basis wird von einem Logikausgang mit 5 V über einen Basiswiderstand RB = 22 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 = 24 VRC = 220 Ωβ = 80Vin = 5 VVBE = 0,7 VVCE(sat) = 0,2 VRB = 22 kΩ
IC = mA
6.Schwer
+−≥ 18 VR = ?5,6 V≤ 20 mA

Ein 5,6-V-Z-Dioden-Regler muss einer Last bis zu 20 mA liefern. Die Eingangsspannung kann auf 18 V fallen, und die Z-Diode braucht mindestens 2 mA, um zu regeln. Bestimme den größten Vorwiderstand Rmax, bei dem sie noch regelt.

Vin,min = 18 VVZ = 5,6 VIL,max = 20 mAIZ,min = 2 mA
Rmax = Ω

Lösungsschlüssel

  1. 1. I = 2,867 mA
  2. 2. ID = 7,476 mA
  3. 3. R = 300 Ω
  4. 4. IZ = 115,5 mA
  5. 5. IC = 15,64 mA
  6. 6. Rmax = 563,6 Ω

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