Hallo Mathwork,
diese Aufgabe ist ähnlich der Aufgabe vom 6. August. Deshalb kann man das Ersatzschaltbild der Aufgabe von damals unverändert übernehmen. Hier die Lösungsschritte und die Ergebnisse:
Aus der Kennlinie der Z-Diode lässt sich ablesen
\(\large U_{Z} = 6V\)
Die Ausgangsspannung \(\large U_{A}\) errechnet sich zu
\(\large U_{A} = U_{Z} - U_{BE}\)
\(\large U_{A} = 5,12V\)
\(\large R_{1}\) wird berechnet bei \(\large R_{L} -> \infty\) da \(\large I_{B}\) dann \(\large I_{B,min}\)
\(\large R_{1} = \LARGE \frac{U_{S}-U_{Z}}{I_{R1}}\)
\(\large I_{R1} = I_{Z,max} + I_{B,min} = 75,0025mA\)
\(\large R_{1} = \frac{7V}{75,0025mA} = 93,33Ω\)
\(\large R_{2} = \frac{U_{A}}{(B+1)*I_{B,min}} = \frac{5,12V}{0,2825mA} = 18123,894Ω\)
\(\large I_{R2} = \LARGE \frac{U_{A}}{R_{2}} \large = 0,2825mA\)
Wie klein darf \(\large R_{L}\) werden, bevor die Schaltung nicht mehr funktioniert?
Zunächst muss \(\large I_{Z,min}\) berechnet werden. Hierzu benutze ich die mir bekannte Näherungsgleichung
\(\large I_{Z,min} \approx \frac{I_{Z,max}}{15*\log_{}{U_{Z}}}\)
\(\large I_{Z,min} = 6,425mA\)
Bei \(\large I_{Z,min} = 6,425mA\) und \(\large R_{1} = 93,33Ω\) wird
\(\large I_{B} = I_{R1} - I_{Z,min} = 68,577mA\)
und damit wird der Emitterstrom \(\large I_{E}\)
\(\large I_{E} = (B+1)*I_{B} = 113*68,577mA = 7749,20mA\)
\(\large I_{RL} = I_{E} - I_{R2} = 7749,20mA - 0,2825mA\)
\(\large I_{RL} = 7748,9175mA\)
\(\large R_{L} = \frac{U_{A}}{I_{RL}} = \frac{5,12V}{7748,9175mA}\)
\(\large R_{L} = 0,661Ω\)
\(\large R_{L}\) darf also nicht kleiner als \(\large 0,661Ω\) werden sonst funktioniert die Schaltung nicht mehr.
Gruß von hightech
