Scheda di esercizi di Diodi e transistor con soluzioni

Un LED rosse con tensione diretta di 2 V funziona con un’alimentazione di 24 V attraverso un resistore in serie. Trova la resistenza R che fissa la corrente del LED a 25 mA.

Un generatore in continua da 9 V è collegato tramite il resistore R₁ = 680 Ω a un nodo X. Dal nodo X al morsetto negativo del generatore ci sono due percorsi in parallelo: il resistore R₂ = 470 Ω 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.

5 LED verdi (tensione diretta 2,2 V ciascuno) sono collegati in serie con un resistore a un’alimentazione di 12 V. Trova la resistenza R che fissa la corrente a 20 mA.

Un transistor NPN con β = 150 è polarizzato con un partitore di tensione da V_CC = 15 V: R₁ = 33 kΩ da V_CC alla base e R₂ = 12 kΩ dalla base a massa. Il resistore di collettore è R_C = 3,3 kΩ e il resistore di emettitore è R_E = 1,5 kΩ. Assumi V_BE = 0,7 V e usa l’equivalente di Thévenin del partitore (non trascurare la corrente di base). Trova la tensione collettore–emettitore V_CE.

Un transistor NPN con β = 200 commuta un resistore di carico da 220 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. Per una commutazione affidabile, progetta per una corrente di base 2 volte quella minima necessaria per la saturazione. Trova R_B in kΩ.

Un regolatore Zener da 3,3 V ha un resistore in serie da 100 Ω. L’ingresso può salire a 12 V e il carico può essere scollegato. Trova la massima potenza P_Z,max che lo Zener deve dissipare.