順方向電圧 2.2 V の 緑 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 20 mA にする抵抗値 R を求めなさい。
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 = 9 VVF = 2.2 VI = 20 mA
R = Ω
2.やさしい
5 V の直流電源が、3.3 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。
Vs = 5 VR = 3.3 kΩVD = 0.7 V
I = mA
3.ふつう
β = 200 の NPN トランジスタが、VCC = 15 V から分圧バイアスされている:VCC とベースの間に R₁ = 82 kΩ、ベースと接地の間に R₂ = 12 kΩ。コレクタ抵抗は RC = 1 kΩ、エミッタ抵抗は RE = 680 Ω 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 = 15 VR1 = 82 kΩR2 = 12 kΩRC = 1 kΩRE = 680 Ωβ = 200
IC = mA
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 18 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 = 18 VVZ = 6.2 VR = 270 ΩRL = 2200 Ω
IZ = mA
5.むずかしい
β = 100 の NPN トランジスタが、VCC = 5 V とコレクタの間に接続された 1 kΩ 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 3.3 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 = 5 VRC = 1 kΩβ = 100Vin = 3.3 VVBE = 0.7 VVCE(sat) = 0.2 V
RB = kΩ
6.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 12 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 = 12 VVZ = 6.2 VR = 100 Ω
PZ,max = mW
解答
- 1. R = 340 Ω
- 2. I = 1.303 mA
- 3. IC = 1.651 mA
- 4. IZ = 40.89 mA
- 5. RB = 54.17 kΩ
- 6. PZ,max = 359.6 mW
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