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。

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1.やさしい
+−Vs​15 VR1​ = 470 ΩR2​ = 1.5 kΩID​ = ?

15 V の直流電源が抵抗 R₁ = 470 Ω 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 = 1.5 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 = 470 ΩR2 = 1.5 kΩVD = 0.7 V
ID = mA
2.やさしい
+−18 V150 Ω9.1 VIR​ = ?

9.1 V のツェナーダイオードに、150 Ω の抵抗を通して 18 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 = 18 VVZ = 9.1 VR = 150 Ω
IR = mA
3.ふつう
RC​ = 3.3 kΩβ = 100RE​ = 1.5 kΩVCC​ = 20 VR1​ = 100 kΩR2​ = 15 kΩ

β = 100 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 = 100 kΩ、ベースと接地の間に R₂ = 15 kΩ。コレクタ抵抗は RC = 3.3 kΩ、エミッタ抵抗は RE = 1.5 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 = 20 VR1 = 100 kΩR2 = 15 kΩRC = 3.3 kΩRE = 1.5 kΩβ = 100
VCE = V
4.ふつう
+−12 VR = ?5 × 2.2 V15 mA

5 個の 緑 LED(順方向電圧は各 2.2 V)が、抵抗と直列に 12 V の電源につながれています。電流を 15 mA にする抵抗値 R を求めなさい。

Vs = 12 VVF = 2.2 Vn = 5I = 15 mA
R = Ω
5.むずかしい
RC​ = 1 kΩβ = 150VCC​ = 12 V3.3 VRB​ = ?

β = 150 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 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 = 12 VRC = 1 kΩβ = 150Vin = 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​ = 220 Ωβ = 150VCC​ = 24 V3.3 VRB​ = ?

β = 150 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 220 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 = 24 VRC = 220 Ωβ = 150Vin = 3.3 VVBE = 0.7 VVCE(sat) = 0.2 V
RB = kΩ

解答

  1. 1. ID = 29.96 mA
  2. 2. IR = 59.33 mA
  3. 3. VCE = 14.41 V
  4. 4. R = 66.67 Ω
  5. 5. RB = 16.53 kΩ
  6. 6. RB = 3.605 kΩ

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