解答つきダイオードとトランジスタワークシート

無料で印刷できるダイオードとトランジスタのワークシート:やさしい問題から試験レベルまで 6 問、解答つき。印刷するか PDF で保存できます。

先生方へ: 授業で自由に印刷・コピーしてお使いいただけます。新しいワークシートごとに数値が変わり、専用の解答が付きます。授業ページに ExamProblems へのリンクを載せていただけると嬉しいです。

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1.やさしい
+−Vs​15 VR1​ = 1.5 kΩR2​ = 1 kΩID​ = ?

15 V の直流電源が抵抗 R₁ = 1.5 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 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。

Vs = 15 VR1 = 1.5 kΩR2 = 1 kΩVD = 0.7 V
ID = mA
2.やさしい
+−15 V100 Ω12 VIR​ = ?

12 V のツェナーダイオードに、100 Ω の抵抗を通して 15 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 = 15 VVZ = 12 VR = 100 Ω
IR = mA
3.ふつう
+−12 V680 Ω3.3 V680 ΩIZ​ = ?

3.3 V のツェナーレギュレータに 680 Ω を通して 12 V を加え、680 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 = 3.3 VR = 680 ΩRL = 680 Ω
IZ = mA
4.ふつう
RC​ = 2.7 kΩβ = 80IC​ = ?RE​ = 680 ΩVCC​ = 20 VR1​ = 56 kΩR2​ = 10 kΩ

β = 80 の NPN トランジスタが、VCC = 20 V から分圧バイアスされている:VCC とベースの間に R₁ = 56 kΩ、ベースと接地の間に R₂ = 10 kΩ。コレクタ抵抗は RC = 2.7 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 = 20 VR1 = 56 kΩR2 = 10 kΩRC = 2.7 kΩRE = 680 Ωβ = 80
IC = mA
5.むずかしい
RC​ = 1 kΩβ = 100VCC​ = 24 V3.3 VRB​ = ?

β = 100 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 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。 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 2 倍に設計する。RB を kΩ で求めよ。

VCC = 24 VRC = 1 kΩβ = 100Vin = 3.3 VVBE = 0.7 VVCE(sat) = 0.2 Vオーバードライブ係数 = 2
RB = kΩ
6.むずかしい
RC​ = 330 Ωβ = 200IC​ = ?VCC​ = 5 V3.3 VRB​ = 2.2 kΩ

β = 200 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 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 3.3 V のロジック出力からベース抵抗 RB = 2.2 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 = 5 VRC = 330 Ωβ = 200Vin = 3.3 VVBE = 0.7 VVCE(sat) = 0.2 VRB = 2.2 kΩ
IC = mA

解答

  1. 1. ID = 8.833 mA
  2. 2. IR = 30 mA
  3. 3. IZ = 7.941 mA
  4. 4. IC = 2.933 mA
  5. 5. RB = 5.462 kΩ
  6. 6. IC = 14.55 mA

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