Hoja de ejercicios de Diodos y transistores con soluciones

Una fuente de continua de 5 V hace circular corriente por una resistencia de 3,3 kΩ en serie con un diodo de silicio polarizado en directa. Usa el modelo de caída constante con 0,7 V por cada diodo en conducción. Halla la corriente I en mA.

Un LED de color blanco con una tensión directa de 3 V funciona con una fuente de 12 V a través de una resistencia en serie. Halla la resistencia R que fija la corriente del LED en 20 mA.

Un transistor NPN con β = 80 tiene polarización por divisor de tensión desde V_CC = 20 V: R₁ = 68 kΩ de V_CC a la base y R₂ = 15 kΩ de la base a tierra. La resistencia de colector es R_C = 3,3 kΩ y la resistencia de emisor es R_E = 1,5 kΩ. Toma V_BE = 0,7 V y usa el equivalente de Thévenin del divisor (no desprecies la corriente de base). Halla la tensión colector–emisor V_CE.

3 LED de color amarillo (tensión directa 2,1 V cada uno) se conectan en serie con una resistencia a una fuente de 24 V. Halla la resistencia R que fija la corriente en 25 mA.

Un regulador Zener de 9,1 V debe suministrar hasta 20 mA a una carga. La entrada puede bajar a 15 V, y el Zener necesita al menos 5 mA para regular. Halla la mayor resistencia en serie R_max con la que sigue regulando.

Un transistor NPN con β = 100 conmuta una resistencia de carga de 1 kΩ conectada entre V_CC = 24 V y su colector. El emisor está a tierra. La base se excita desde una salida lógica de 3,3 V a través de una resistencia de base R_B. Toma V_BE = 0,7 V y V_CE(sat) = 0,2 V. Para una conmutación fiable, diseña para una corriente de base 2 veces la mínima necesaria para la saturación. Halla R_B en kΩ.