Arbeitsblatt Dioden und Transistoren mit Lösungen

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1.Leicht
+−12 VR = ?3 V10 mA

Eine LED (weiß) mit einer Durchlassspannung von 3 V wird über einen Vorwiderstand aus einer Versorgung von 12 V betrieben. Bestimme den Widerstand R, der den LED-Strom auf 10 mA einstellt.

Vs = 12 VVF = 3 VI = 10 mA
R = Ω
2.Leicht
+−Vs​24 VR = 220 ΩD​I = ?

Eine Gleichspannungsquelle mit 24 V treibt einen Strom durch einen Widerstand von 220 Ω 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 = 24 VR = 220 ΩVD = 0,7 V
I = mA
3.Mittel
+−20 V220 Ω6,2 V1500 ΩIZ​ = ?

Ein 6,2-V-Z-Dioden-Regler wird aus 20 V über 220 Ω gespeist und versorgt eine Last von 1500 Ω. Bestimme den Zenerstrom IZ.

Vin = 20 VVZ = 6,2 VR = 220 ΩRL = 1500 Ω
IZ = mA
4.Mittel
RC​ = 2,2 kΩβ = 50VCC​ = 9 VRB​ = 390 kΩ

Ein NPN-Transistor mit β = 50 wird über einen Basiswiderstand RB = 390 kΩ aus der Versorgung VCC = 9 V eingestellt. Der Kollektorwiderstand ist RC = 2,2 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 = 9 VRB = 390 kΩRC = 2,2 kΩβ = 50VBE = 0,7 V
VCE = V
5.Schwer
V (V)I (mA)0,65510,64Q = ?

Eine Diode wird modelliert als 0,65 V in Reihe mit 20 Ω (sie leitet oberhalb von 0,65 V). Sie liegt in Reihe mit einem Widerstand von 470 Ω an einer Versorgung von 5 V. Bestimme den Arbeitsstrom ID, bei dem die Diodenkennlinie die Widerstandsgerade schneidet.

Vs = 5 VR = 470 ΩV0 = 0,65 Vrd = 20 Ω
ID = mA
6.Schwer
+−≥ 15 VR = ?6,2 V≤ 30 mA

Ein 6,2-V-Z-Dioden-Regler muss einer Last bis zu 30 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 = 6,2 VIL,max = 30 mAIZ,min = 5 mA
Rmax = Ω

Lösungsschlüssel

  1. 1. R = 900 Ω
  2. 2. I = 105,9 mA
  3. 3. IZ = 58,59 mA
  4. 4. VCE = 6,659 V
  5. 5. ID = 8,878 mA
  6. 6. Rmax = 251,4 Ω

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