順方向電圧 2 V の 赤 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 25 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 VI = 25 mA
R = Ω
2.やさしい
9 V の直流電源が、470 Ω 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 = 9 VR = 470 ΩVD = 0.7 V
I = mA
3.ふつう
β = 50 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 = 50VBE = 0.7 V
IC = mA
4.ふつう
9.1 V のツェナーレギュレータに 270 Ω を通して 15 V を加え、3300 Ω の負荷に供給します。ツェナー電流 IZ を求めなさい。
Vin = 15 VVZ = 9.1 VR = 270 ΩRL = 3300 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 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 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 = 150 Ωβ = 100Vin = 3.3 VVBE = 0.7 VVCE(sat) = 0.2 V
RB = kΩ
6.むずかしい
5.1 V のツェナーレギュレータが、負荷に最大 20 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 2 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 = 5.1 VIL,max = 20 mAIZ,min = 2 mA
Rmax = Ω
解答
- 1. R = 280 Ω
- 2. I = 17.66 mA
- 3. IC = 0.8309 mA
- 4. IZ = 19.09 mA
- 5. RB = 8.125 kΩ
- 6. Rmax = 677.3 Ω
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