6 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。
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 = 6 VR = 1 kΩVD = 0.7 V
I = mA
2.やさしい
順方向電圧 2 V の 赤 LED を、24 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。
Vs = 24 VVF = 2 VI = 10 mA
R = Ω
3.ふつう
β = 200 の NPN トランジスタが、VCC = 15 V から分圧バイアスされている:VCC とベースの間に R₁ = 33 kΩ、ベースと接地の間に R₂ = 6.8 kΩ。コレクタ抵抗は RC = 5.6 kΩ、エミッタ抵抗は RE = 1 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–エミッタ間電圧 VCE を求めよ。
VCC = 15 VR1 = 33 kΩR2 = 6.8 kΩRC = 5.6 kΩRE = 1 kΩβ = 200
VCE = V
4.ふつう
β = 120 の NPN トランジスタが、電源 VCC = 12 V からベース抵抗 RB = 1000 kΩ でバイアスされている。コレクタ抵抗は RC = 1 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 = 1000 kΩRC = 1 kΩβ = 120VBE = 0.7 V
IC = mA
5.むずかしい
3.3 V のツェナーレギュレータが、負荷に最大 30 mA を供給しなければなりません。入力は 15 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 = 15 VVZ = 3.3 VIL,max = 30 mAIZ,min = 2 mA
Rmax = Ω
6.むずかしい
6.2 V のツェナーレギュレータに 470 Ω の直列抵抗があります。入力は 18 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 = 18 VVZ = 6.2 VR = 470 Ω
PZ,max = mW
解答
- 1. I = 4.6 mA
- 2. R = 2200 Ω
- 3. VCE = 3.091 V
- 4. IC = 1.356 mA
- 5. Rmax = 365.6 Ω
- 6. PZ,max = 155.7 mW
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