Arbeitsblatt Dioden und Transistoren mit Lösungen

Eine Gleichspannungsquelle mit 24 V treibt einen Strom durch einen Widerstand von 4,7 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.

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

Ein 9,1-V-Z-Dioden-Regler wird aus 20 V über 330 Ω gespeist und versorgt eine Last von 1500 Ω. Bestimme den Zenerstrom I_Z.

Ein NPN-Transistor mit β = 80 wird über einen Basiswiderstand R_B = 150 kΩ aus der Versorgung V_CC = 15 V eingestellt. Der Kollektorwiderstand ist R_C = 1 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 den Kollektorstrom I_C in mA.

Ein NPN-Transistor mit β = 80 schaltet einen Lastwiderstand von 1 kΩ, der zwischen V_CC = 9 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 10-mal so groß ist wie das für die Sättigung nötige Minimum. Bestimme R_B in kΩ.

Ein 5,6-V-Z-Dioden-Regler muss einer Last bis zu 20 mA liefern. Die Eingangsspannung kann auf 12 V fallen, und die Z-Diode braucht mindestens 1 mA, um zu regeln. Bestimme den größten Vorwiderstand R_max, bei dem sie noch regelt.