Arbeitsblatt Dioden und Transistoren mit Lösungen

Eine 9,1-V-Z-Diode wird aus 24 V über einen Widerstand von 100 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 = 470 Ω 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.

3 LEDs (gelb; Durchlassspannung je 2,1 V) liegen in Reihe mit einem Widerstand an einer Versorgung von 12 V. Bestimme den Widerstand R, der den Strom auf 25 mA einstellt.

Ein NPN-Transistor mit β = 100 wird mit einem Spannungsteiler an V_CC = 18 V eingestellt: R₁ = 33 kΩ von V_CC zur Basis und R₂ = 4,7 kΩ von der Basis nach Masse. Der Kollektorwiderstand ist R_C = 1 kΩ und der Emitterwiderstand R_E = 680 Ω. 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.

Eine Diode wird modelliert als 0,6 V in Reihe mit 25 Ω (sie leitet oberhalb von 0,6 V). Sie liegt in Reihe mit einem Widerstand von 100 Ω an einer Versorgung von 5 V. Bestimme den Arbeitsstrom I_D, bei dem die Diodenkennlinie die Widerstandsgerade schneidet.

Ein 5,1-V-Z-Dioden-Regler muss einer Last bis zu 40 mA liefern. Die Eingangsspannung kann auf 15 V fallen, und die Z-Diode braucht mindestens 1 mA, um zu regeln. Bestimme den größten Vorwiderstand R_max, bei dem sie noch regelt.