Arbeitsblatt Dioden und Transistoren mit Lösungen

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1.Leicht
+−Vs​15 VR = 2,2 kΩD​I = ?

Eine Gleichspannungsquelle mit 15 V treibt einen Strom durch einen Widerstand von 2,2 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 = 15 VR = 2,2 kΩVD = 0,7 V
I = mA
2.Leicht
+−20 V220 Ω3,3 VIR​ = ?

Eine 3,3-V-Z-Diode wird aus 20 V über einen Widerstand von 220 Ω gespeist, ohne angeschlossene Last. Bestimme den Strom IR im Widerstand.

Vin = 20 VVZ = 3,3 VR = 220 Ω
IR = mA
3.Mittel
+−24 VR = ?5 × 2 V15 mA

5 LEDs (rot; Durchlassspannung je 2 V) liegen in Reihe mit einem Widerstand an einer Versorgung von 24 V. Bestimme den Widerstand R, der den Strom auf 15 mA einstellt.

Vs = 24 VVF = 2 Vn = 5I = 15 mA
R = Ω
4.Mittel
RC​ = 3,3 kΩβ = 50IC​ = ?VCC​ = 10 VRB​ = 560 kΩ

Ein NPN-Transistor mit β = 50 wird über einen Basiswiderstand RB = 560 kΩ aus der Versorgung VCC = 10 V eingestellt. Der Kollektorwiderstand ist RC = 3,3 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 den Kollektorstrom IC in mA.

VCC = 10 VRB = 560 kΩRC = 3,3 kΩβ = 50VBE = 0,7 V
IC = mA
5.Schwer
+−≤ 24 V150 Ω3,3 V

Ein 3,3-V-Z-Dioden-Regler hat einen Vorwiderstand von 150 Ω. Die Eingangsspannung kann auf 24 V steigen, und die Last kann abgetrennt werden. Bestimme die größte Leistung PZ,max, die die Z-Diode in Wärme umsetzen muss.

Vin,max = 24 VVZ = 3,3 VR = 150 Ω
PZ,max = mW
6.Schwer
+−≥ 15 VR = ?9,1 V≤ 50 mA

Ein 9,1-V-Z-Dioden-Regler muss einer Last bis zu 50 mA liefern. Die Eingangsspannung kann auf 15 V fallen, und die Z-Diode braucht mindestens 5 mA, um zu regeln. Bestimme den größten Vorwiderstand Rmax, bei dem sie noch regelt.

Vin,min = 15 VVZ = 9,1 VIL,max = 50 mAIZ,min = 5 mA
Rmax = Ω

Lösungsschlüssel

  1. 1. I = 6,5 mA
  2. 2. IR = 75,91 mA
  3. 3. R = 933,3 Ω
  4. 4. IC = 0,8304 mA
  5. 5. PZ,max = 455,4 mW
  6. 6. Rmax = 107,3 Ω

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