順方向電圧 3.2 V の 青 LED を、12 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 = 12 VVF = 3.2 VI = 20 mA
R = Ω
2.やさしい
24 V の直流電源が、1 kΩ の抵抗と順バイアスの 2 個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 = 24 VR = 1 kΩVD = 0.7 V
I = mA
3.ふつう
β = 80 の NPN トランジスタが、電源 VCC = 12 V からベース抵抗 RB = 150 kΩ でバイアスされている。コレクタ抵抗は RC = 1.5 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 = 150 kΩRC = 1.5 kΩβ = 80VBE = 0.7 V
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 24 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 = 24 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 = 12 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 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。 確実にスイッチングさせるため、ベース電流を飽和に必要な最小値の 4 倍に設計する。RB を kΩ で求めよ。
VCC = 12 VRC = 1 kΩβ = 100Vin = 5 VVBE = 0.7 VVCE(sat) = 0.2 Vオーバードライブ係数 = 4
RB = kΩ
6.むずかしい
ダイオードを、0.65 V と 25 Ω の直列(0.65 V 以上で導通)としてモデル化します。これを 330 Ω の抵抗と直列にして 5 V の電源につなぎます。ダイオードの直線が負荷線と交わる動作電流 ID を求めなさい。
Vs = 5 VR = 330 ΩV0 = 0.65 Vrd = 25 Ω
ID = mA
解答
- 1. R = 440 Ω
- 2. I = 22.6 mA
- 3. IC = 6.027 mA
- 4. IZ = 63.11 mA
- 5. RB = 9.11 kΩ
- 6. ID = 12.25 mA
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