Arbeitsblatt Dioden und Transistoren mit Lösungen

Eine 5,1-V-Z-Diode wird aus 9 V über einen Widerstand von 220 Ω gespeist, ohne angeschlossene Last. Bestimme den Strom I_R im Widerstand.

Eine Gleichspannungsquelle mit 12 V ist über den Widerstand R₁ = 330 Ω mit einem Knoten X verbunden. Vom Knoten X zum Minuspol der Quelle gibt es zwei parallele Pfade: den Widerstand R₂ = 1 kΩ und eine Siliziumdiode mit der Anode an X. Verwende das Modell mit konstantem Spannungsabfall von 0,7 V. Bestimme den Diodenstrom I_D in mA.

Ein 9,1-V-Z-Dioden-Regler wird aus 18 V über 680 Ω gespeist und versorgt eine Last von 2200 Ω. Bestimme den Zenerstrom I_Z.

Ein NPN-Transistor mit β = 75 wird über einen Basiswiderstand R_B = 470 kΩ aus der Versorgung V_CC = 15 V eingestellt. Der Kollektorwiderstand ist R_C = 4,7 kΩ, und der Emitter liegt auf Masse. Nimm V_BE = 0,7 V an und gehe davon aus, dass der Transistor im aktiven Bereich arbeitet. Bestimme die Kollektor-Emitter-Spannung V_CE.

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 470 Ω an einer Versorgung von 6 V. Bestimme den Arbeitsstrom I_D, bei dem die Diodenkennlinie die Widerstandsgerade schneidet.

Ein NPN-Transistor mit β = 100 schaltet einen Lastwiderstand von 100 Ω, der zwischen V_CC = 24 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 2-mal so groß ist wie das für die Sättigung nötige Minimum. Bestimme R_B in kΩ.