Arbeitsblatt Dioden und Transistoren mit Lösungen

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1.Leicht
+−24 VR = ?3 V5 mA

Eine LED (weiß) mit einer Durchlassspannung von 3 V wird über einen Vorwiderstand aus einer Versorgung von 24 V betrieben. Bestimme den Widerstand R, der den LED-Strom auf 5 mA einstellt.

Vs = 24 VVF = 3 VI = 5 mA
R = Ω
2.Leicht
+−Vs​24 VR = 1 kΩD1​D2​I = ?

Eine Gleichspannungsquelle mit 24 V treibt einen Strom durch einen Widerstand von 1 kΩ in Reihe mit zwei in Durchlassrichtung gepolten Siliziumdioden. Verwende das Modell mit konstantem Spannungsabfall von 0,7 V pro leitender Diode. Bestimme den Strom I in mA.

Vs = 24 VR = 1 kΩVD = 0,7 V
I = mA
3.Mittel
+−9 V150 Ω3,3 V680 ΩIZ​ = ?

Ein 3,3-V-Z-Dioden-Regler wird aus 9 V über 150 Ω gespeist und versorgt eine Last von 680 Ω. Bestimme den Zenerstrom IZ.

Vin = 9 VVZ = 3,3 VR = 150 ΩRL = 680 Ω
IZ = mA
4.Mittel
+−24 V270 Ω5,6 V470 ΩIZ​ = ?

Ein 5,6-V-Z-Dioden-Regler wird aus 24 V über 270 Ω gespeist und versorgt eine Last von 470 Ω. Bestimme den Zenerstrom IZ.

Vin = 24 VVZ = 5,6 VR = 270 ΩRL = 470 Ω
IZ = mA
5.Schwer
+−≥ 20 VR = ?3,3 V≤ 30 mA

Ein 3,3-V-Z-Dioden-Regler muss einer Last bis zu 30 mA liefern. Die Eingangsspannung kann auf 20 V fallen, und die Z-Diode braucht mindestens 2 mA, um zu regeln. Bestimme den größten Vorwiderstand Rmax, bei dem sie noch regelt.

Vin,min = 20 VVZ = 3,3 VIL,max = 30 mAIZ,min = 2 mA
Rmax = Ω
6.Schwer
RC​ = 680 Ωβ = 80IC​ = ?VCC​ = 12 V3,3 VRB​ = 1 kΩ

Ein NPN-Transistor mit β = 80 schaltet einen Lastwiderstand von 680 Ω, der zwischen VCC = 12 V und seinem Kollektor liegt. Der Emitter liegt auf Masse. Die Basis wird von einem Logikausgang mit 3,3 V über einen Basiswiderstand RB = 1 kΩ angesteuert. Nimm VBE = 0,7 V und VCE(sat) = 0,2 V an. Bestimme den Kollektorstrom IC in mA, wenn der Eingang auf High liegt. Entscheide zuerst, ob der Transistor gesättigt ist.

VCC = 12 VRC = 680 Ωβ = 80Vin = 3,3 VVBE = 0,7 VVCE(sat) = 0,2 VRB = 1 kΩ
IC = mA

Lösungsschlüssel

  1. 1. R = 4200 Ω
  2. 2. I = 22,6 mA
  3. 3. IZ = 33,15 mA
  4. 4. IZ = 56,23 mA
  5. 5. Rmax = 521,9 Ω
  6. 6. IC = 17,35 mA

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