Blatt 11

Fakultät für Informationsund Kognitionswissenschaften
Wilhelm-Schickard-Institut für Informatik
Abteilung Rechnerarchitektur
Technische Informatik I
Übungsblatt 11, WS07/08
Abgabe: 22.1.08
Aufgabe 39 Messungen am Transistor (4 Punkte)
Für die folgenden Fragen steht Ihnen lediglich ein Ohmmeter und ein Widerstand R = 100 kΩ zur
Verfügung. Erklären Sie, welche Messungen Sie durchführen müssen, um folgende Fragen beantworten
zu können:
(a) Wie können Sie prüfen, ob ein npn-Transistor defekt ist oder nicht (Anschlüsse B,C,E sind bekannt)?
(b) Wie kann man bei einem völlig unbekannten Transistor feststellen, ob es sich um einen npn- oder
pnp-Transistor handelt (Anschlüsse B,C,E sind bekannt)?
(c) Wie kann man bei einem unbekannten npn-Transistor feststellen, welcher Anschluss E, B oder C
ist?
Aufgabe 40 Diodenlogik (8 Punkte)
Mittels Diodenschaltungen lassen sich einfache logische Gatter realisieren, wobei z.B. Ulow ≈ 0 V für
logisch falsch (0) steht und Uhigh ≈ 5 V für logisch wahr (1). Die Durchbruchspannung der Dioden
liege bei 0, 6 V .
(a) Welche der dargestellten Schaltungen arbeitet als logische UND-Verknüpfung (∧), welche als
ODER (∨), d.h. Ua = U1 ∧ U2 bzw. Ua = U1 ∨ U2 ? Erklären Sie jeweils die Funktionsweise.
(b) Erstellen Sie die boolesche Wahrheitstabelle der Funktion Y = (X1 ∧ X2 ) ∨ X3 und geben Sie
eine Kombination der Gatter an, welche sie für drei Eingabesignale U1 , U2 , U3 an Ua realisiert.
(c) Zeichnen Sie den stromdurchflossenen Teil der Schaltung in (b) für den Fall U1 = 5 V, U2 = 5 V
und U3 = 0 V . Wie muß man die Widerstände dimensionieren, damit es auch hier einen eindeutigen
Highpegel (≥ 3 V ) am Ausgang gibt?
Aufgabe 41 Dimensionierung einer Transistorschaltung (8 Punkte)
Betrachten Sie die im Bild dargestellte Transistorschaltung. Gesucht ist eine Dimensionierung der Widerstände derart, daß der Transistor vor Überlast geschützt wird. Zudem soll der Arbeitspunkt eingestellt werden. Es sind folgende Größen bekannt: Der Verstärkungsfaktor B = 100, die Versorgungspannung U = 5 V , der Maximalstrom des Transistors Imax = 100 mA und die Basis-Emitter-Spannung
UBE = 0, 7 V .
(a) Tragen Sie die folgenden Größen in den Schaltplan ein: UBE , UCE , UCB , IB , IC , IE , URV , IRV ,
Ig , URC , IRC .
(b) Dimensionieren Sie RC so, daß nicht mehr als der Maximalstrom Imax durch den Transistor fließen
kann.
(c) Die Ausgangsspannung Ua kann von einem Eingangssignal Ue gesteuert werden. Ohne Eingangssignal soll Ua möglichst viel Spielraum in Richtung Masse (0 V ) wie auch in Richtung U haben
(Arbeitspunkt AP ). Berechnen Sie die entsprechende Ausgangsspannung UA,AP am Arbeitspunkt
und den Strom IC,AP am Arbeitspunkt durch den Widerstand RC .
(d) Berechnen Sie den für den Arbeitspunkt benötigten Basisstrom IB,AP , sowie die Spannung UCB,AP .
Dimensionieren Sie dann RV mit diesen Werten.