12 V の直流電源が抵抗 R₁ = 1 kΩ を通して節点 X につながっている。節点 X から電源の負端子までは 2 つの並列な経路がある:抵抗 R₂ = 1.5 kΩ と、アノードを X 側にしたシリコンダイオードである。0.7 V の定電圧降下モデルを用いる。ダイオード電流 ID 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 = 12 VR1 = 1 kΩR2 = 1.5 kΩVD = 0.7 V
ID = mA
2.やさしい
順方向電圧 2 V の 赤 LED を、5 V の電源から直列抵抗を通して点灯します。LED の電流を 10 mA にする抵抗値 R を求めなさい。
Vs = 5 VVF = 2 VI = 10 mA
R = Ω
3.ふつう
β = 120 の NPN トランジスタが、電源 VCC = 15 V からベース抵抗 RB = 220 kΩ でバイアスされている。コレクタ抵抗は RC = 1.2 kΩ で、エミッタは接地されている。VBE = 0.7 V とし、トランジスタは活性領域にあると仮定する。 コレクタ–エミッタ間電圧 VCE を求めよ。
VCC = 15 VRB = 220 kΩRC = 1.2 kΩβ = 120VBE = 0.7 V
VCE = V
4.ふつう
6.2 V のツェナーレギュレータに 270 Ω を通して 12 V を加え、2200 Ω の負荷に供給します。ツェナー電流 IZ を求めなさい。
Vin = 12 VVZ = 6.2 VR = 270 ΩRL = 2200 Ω
IZ = mA
5.むずかしい
β = 200 の NPN トランジスタが、VCC = 24 V とコレクタの間に接続された 150 Ω の負荷抵抗をスイッチングする。エミッタは接地されている。ベースは 5 V のロジック出力からベース抵抗 RB を通して駆動される。VBE = 0.7 V、VCE(sat) = 0.2 V とする。 トランジスタをちょうど飽和させることのできる最大のベース抵抗 RB を kΩ で求めよ。
VCC = 24 VRC = 150 Ωβ = 200Vin = 5 VVBE = 0.7 VVCE(sat) = 0.2 V
RB = kΩ
6.むずかしい
5.6 V のツェナーレギュレータに 270 Ω の直列抵抗があります。入力は 22 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 = 22 VVZ = 5.6 VR = 270 Ω
PZ,max = mW
解答
- 1. ID = 10.83 mA
- 2. R = 300 Ω
- 3. VCE = 5.64 V
- 4. IZ = 18.66 mA
- 5. RB = 5.42 kΩ
- 6. PZ,max = 340.1 mW
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