Scheda di esercizi di Diodi e transistor con soluzioni

Un LED rosse con tensione diretta di 2 V funziona con un’alimentazione di 5 V attraverso un resistore in serie. Trova la resistenza R che fissa la corrente del LED a 5 mA.

Un generatore in continua da 5 V è collegato tramite il resistore R₁ = 470 Ω a un nodo X. Dal nodo X al morsetto negativo del generatore ci sono due percorsi in parallelo: il resistore R₂ = 3,3 kΩ e un diodo al silicio con l’anodo in X. Usa il modello a caduta costante con 0,7 V. Trova la corrente nel diodo I_D in mA.

Un regolatore Zener da 5,1 V è alimentato da 9 V attraverso 220 Ω e alimenta un carico da 1000 Ω. Trova la corrente nello Zener I_Z.

Un transistor NPN con β = 80 è polarizzato con un partitore di tensione da V_CC = 20 V: R₁ = 56 kΩ da V_CC alla base e R₂ = 12 kΩ dalla base a massa. Il resistore di collettore è R_C = 4,7 kΩ e il resistore di emettitore è R_E = 2,2 kΩ. Assumi V_BE = 0,7 V e usa l’equivalente di Thévenin del partitore (non trascurare la corrente di base). Trova la corrente di collettore I_C in mA.

Un regolatore Zener da 5,6 V deve fornire fino a 30 mA a un carico. L’ingresso può scendere a 12 V e lo Zener richiede almeno 1 mA per regolare. Trova la massima resistenza in serie R_max che lo mantiene in regolazione.

Un transistor NPN con β = 150 commuta un resistore di carico da 100 Ω collegato tra V_CC = 24 V e il suo collettore. L’emettitore è a massa. La base è pilotata da un’uscita logica a 5 V attraverso un resistore di base R_B. Assumi V_BE = 0,7 V e V_CE(sat) = 0,2 V. Trova il resistore di base più grande R_B, in kΩ, che porta ancora il transistor appena in saturazione.