15 V の直流電源が抵抗 R₁ = 330 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 = 2.2 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。
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 = 15 VR1 = 330 ΩR2 = 2.2 kΩVD = 0.7 V
ID = mA
2.やさしい
12 V の直流電源が、330 Ω 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。
Vs = 12 VR = 330 ΩVD = 0.7 V
I = mA
3.ふつう
β = 100 の NPN トランジスタが、電源 VCC = 9 V からベース抵抗 RB = 330 kΩ でバイアスされている。コレクタ抵抗は RC = 2.7 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 = 9 VRB = 330 kΩRC = 2.7 kΩβ = 100VBE = 0.7 V
IC = mA
4.ふつう
4 個の 緑 LED(順方向電圧は各 2.2 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 5 mA にする抵抗値 R を求めなさい。
Vs = 24 VVF = 2.2 Vn = 4I = 5 mA
R = Ω
5.むずかしい
β = 150 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 470 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 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 = 470 Ωβ = 150Vin = 5 VVBE = 0.7 VVCE(sat) = 0.2 V
RB = kΩ
6.むずかしい
ダイオードを、0.65 V と 20 Ω の直列(0.65 V 以上で導通)としてモデル化します。これを 150 Ω の抵抗と直列にして 9 V の電源につなぎます。ダイオードの直線が負荷線と交わる動作電流 ID を求めなさい。
Vs = 9 VR = 150 ΩV0 = 0.65 Vrd = 20 Ω
ID = mA
解答
- 1. ID = 43.02 mA
- 2. I = 32.12 mA
- 3. IC = 2.515 mA
- 4. R = 3040 Ω
- 5. RB = 63.16 kΩ
- 6. ID = 49.12 mA
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