Arbeitsblatt Dioden und Transistoren mit Lösungen

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1.Leicht
+−12 VR = ?2,1 V5 mA

Eine LED (gelb) mit einer Durchlassspannung von 2,1 V wird über einen Vorwiderstand aus einer Versorgung von 12 V betrieben. Bestimme den Widerstand R, der den LED-Strom auf 5 mA einstellt.

Vs = 12 VVF = 2,1 VI = 5 mA
R = Ω
2.Leicht
+−12 V470 Ω3,3 VIR​ = ?

Eine 3,3-V-Z-Diode wird aus 12 V über einen Widerstand von 470 Ω gespeist, ohne angeschlossene Last. Bestimme den Strom IR im Widerstand.

Vin = 12 VVZ = 3,3 VR = 470 Ω
IR = mA
3.Mittel
RC​ = 1,2 kΩβ = 200VCC​ = 15 VRB​ = 270 kΩ

Ein NPN-Transistor mit β = 200 wird über einen Basiswiderstand RB = 270 kΩ aus der Versorgung VCC = 15 V eingestellt. Der Kollektorwiderstand ist RC = 1,2 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 = 15 VRB = 270 kΩRC = 1,2 kΩβ = 200VBE = 0,7 V
VCE = V
4.Mittel
+−24 VR = ?2 × 3,2 V25 mA

2 LEDs (blau; Durchlassspannung je 3,2 V) liegen in Reihe mit einem Widerstand an einer Versorgung von 24 V. Bestimme den Widerstand R, der den Strom auf 25 mA einstellt.

Vs = 24 VVF = 3,2 Vn = 2I = 25 mA
R = Ω
5.Schwer
V (V)I (mA)0,733Q = ?

Eine Diode wird modelliert als 0,7 V in Reihe mit 20 Ω (sie leitet oberhalb von 0,7 V). Sie liegt in Reihe mit einem Widerstand von 1000 Ω an einer Versorgung von 3 V. Bestimme den Arbeitsstrom ID, bei dem die Diodenkennlinie die Widerstandsgerade schneidet.

Vs = 3 VR = 1000 ΩV0 = 0,7 Vrd = 20 Ω
ID = mA
6.Schwer
+−≥ 18 VR = ?5,6 V≤ 40 mA

Ein 5,6-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 1 mA, um zu regeln. Bestimme den größten Vorwiderstand Rmax, bei dem sie noch regelt.

Vin,min = 18 VVZ = 5,6 VIL,max = 40 mAIZ,min = 1 mA
Rmax = Ω

Lösungsschlüssel

  1. 1. R = 1980 Ω
  2. 2. IR = 18,51 mA
  3. 3. VCE = 2,289 V
  4. 4. R = 704 Ω
  5. 5. ID = 2,255 mA
  6. 6. Rmax = 302,4 Ω

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