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
5.1 V のツェナーダイオードに、150 Ω の抵抗を通して 12 V を加えます。負荷はつながれていません。抵抗を流れる電流 IR を求めなさい。
Vin = 12 VVZ = 5.1 VR = 150 Ω
IR = mA
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 24 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 = 24 VVF = 2 Vn = 5I = 25 mA
R = Ω
4.ふつう
β = 100 の NPN トランジスタが、電源 VCC = 12 V からベース抵抗 RB = 680 kΩ でバイアスされている。コレクタ抵抗は RC = 2.2 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。 コレクタ電流 IC を mA で求めよ。
VCC = 12 VRB = 680 kΩRC = 2.2 kΩβ = 100VBE = 0.7 V
IC = mA
5.むずかしい
β = 100 の NPN トランジスタが、VCC = 9 V とコレクタの間に接続された 330 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 = 220 kΩ を通して駆動される。VBE = 0.7 V、VCE(sat) = 0.2 V とする。 入力がハイのときのコレクタ電流 IC を mA で求めよ。まずトランジスタが飽和しているかどうかを判断せよ。
VCC = 9 VRC = 330 Ωβ = 100Vin = 5 VVBE = 0.7 VVCE(sat) = 0.2 VRB = 220 kΩ
IC = mA
6.むずかしい
12 V のツェナーレギュレータに 330 Ω の直列抵抗があります。入力は 27 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 = 27 VVZ = 12 VR = 330 Ω
PZ,max = mW
解答
- 1. ID = 10.83 mA
- 2. IR = 46 mA
- 3. R = 560 Ω
- 4. IC = 1.662 mA
- 5. IC = 1.955 mA
- 6. PZ,max = 545.5 mW
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