6 V の直流電源が、1 kΩ の抵抗と順バイアスのシリコンダイオードの直列回路に電流を流す。 導通しているダイオード 1 個あたり 0.7 V の定電圧降下モデルを用いる。電流 I を mA で求めよ。
解答つきダイオードとトランジスタワークシート
1.やさしい
Vs = 6 VR = 1 kΩVD = 0.7 V
I = mA
2.やさしい
順方向電圧 3 V の 白 LED を、9 V の電源から直列抵抗を通して点灯します。LED の電流を 15 mA にする抵抗値 R を求めなさい。
Vs = 9 VVF = 3 VI = 15 mA
R = Ω
3.ふつう
5 個の 赤 LED(順方向電圧は各 2 V)が、抵抗と直列に 12 V の電源につながれています。電流を 25 mA にする抵抗値 R を求めなさい。
Vs = 12 VVF = 2 Vn = 5I = 25 mA
R = Ω
4.ふつう
β = 120 の NPN トランジスタが、VCC = 20 V から分圧バイアスされている:VCC とベースの間に R₁ = 33 kΩ、ベースと接地の間に R₂ = 12 kΩ。コレクタ抵抗は RC = 2.7 kΩ、エミッタ抵抗は RE = 1.5 kΩ である。VBE = 0.7 V とし、分圧回路のテブナン等価回路を用いよ(ベース電流は無視しない)。 コレクタ電流 IC を mA で求めよ。
VCC = 20 VR1 = 33 kΩR2 = 12 kΩRC = 2.7 kΩRE = 1.5 kΩβ = 120
IC = mA
5.むずかしい
6.2 V のツェナーレギュレータに 100 Ω の直列抵抗があります。入力は 14 V まで上がることがあり、負荷が外れることもあります。ツェナーが消費しなければならない最大電力 PZ,max を求めなさい。
Vin,max = 14 VVZ = 6.2 VR = 100 Ω
PZ,max = mW
6.むずかしい
5.6 V のツェナーレギュレータが、負荷に最大 40 mA を供給しなければなりません。入力は 20 V まで下がることがあり、ツェナーが安定化するには少なくとも 1 mA が必要です。安定化を保てる最大の直列抵抗 Rmax を求めなさい。
Vin,min = 20 VVZ = 5.6 VIL,max = 40 mAIZ,min = 1 mA
Rmax = Ω
解答
- 1. I = 5.3 mA
- 2. R = 400 Ω
- 3. R = 80 Ω
- 4. IC = 2.922 mA
- 5. PZ,max = 483.6 mW
- 6. Rmax = 351.2 Ω
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