Arbeitsblatt Dioden und Transistoren mit Lösungen

Eine Gleichspannungsquelle mit 3 V treibt einen Strom durch einen Widerstand von 1 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.

Eine Gleichspannungsquelle mit 9 V treibt einen Strom durch einen Widerstand von 3,3 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.

Ein NPN-Transistor mit β = 100 wird mit einem Spannungsteiler an V_CC = 20 V eingestellt: R₁ = 100 kΩ von V_CC zur Basis und R₂ = 22 kΩ von der Basis nach Masse. Der Kollektorwiderstand ist R_C = 1,5 kΩ und der Emitterwiderstand R_E = 1,5 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.

5 LEDs (grün; Durchlassspannung je 2,2 V) liegen in Reihe mit einem Widerstand an einer Versorgung von 24 V. Bestimme den Widerstand R, der den Strom auf 20 mA einstellt.

Ein NPN-Transistor mit β = 200 schaltet einen Lastwiderstand von 220 Ω, der zwischen V_CC = 9 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. Lege für sicheres Schalten einen Basisstrom aus, der 4-mal so groß ist wie das für die Sättigung nötige Minimum. Bestimme R_B in kΩ.

Ein 6,2-V-Z-Dioden-Regler muss einer Last bis zu 40 mA liefern. Die Eingangsspannung kann auf 18 V fallen, und die Z-Diode braucht mindestens 5 mA, um zu regeln. Bestimme den größten Vorwiderstand R_max, bei dem sie noch regelt.