順方向電圧 2 V の 赤 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 10 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 = 2 VI = 10 mA
R = Ω
2.やさしい
9.1 V のツェナーダイオードに、470 Ω の抵抗を通して 24 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 = 24 VVZ = 9.1 VR = 470 Ω
IR = mA
3.ふつう
β = 80 の NPN トランジスタが、VCC = 18 V から分圧バイアスされている:VCC とベースの間に R₁ = 47 kΩ、ベースと接地の間に R₂ = 4.7 kΩ。コレクタ抵抗は RC = 2.2 kΩ、エミッタ抵抗は RE = 2.2 kΩ 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 = 18 VR1 = 47 kΩR2 = 4.7 kΩRC = 2.2 kΩRE = 2.2 kΩβ = 80
IC = mA
4.ふつう
2 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 20 mA にする抵抗値 R を求めなさい。
Vs = 24 VVF = 2 Vn = 2I = 20 mA
R = Ω
5.むずかしい
3.3 V のツェナーレギュレータに 680 Ω の直列抵抗があります。入力は 26 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 = 26 VVZ = 3.3 VR = 680 Ω
PZ,max = mW
6.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 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 5 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 = 9 VRC = 150 Ωβ = 100Vin = 5 VVBE = 0.7 VVCE(sat) = 0.2 VRB = 2.2 kΩ
IC = mA
解答
- 1. R = 1000 Ω
- 2. IR = 31.7 mA
- 3. IC = 0.4105 mA
- 4. R = 1000 Ω
- 5. PZ,max = 110.2 mW
- 6. IC = 58.67 mA
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