10 V の直流電源が抵抗 R₁ = 680 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 = 470 Ω 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 = 10 VR1 = 680 ΩR2 = 470 ΩVD = 0.7 V
ID = mA
2.やさしい
順方向電圧 3.2 V の 青 LED を、5 V の電源から直列抵抗を通して点灯します。LED の電流を 5 mA にする抵抗値 R を求めなさい。
Vs = 5 VVF = 3.2 VI = 5 mA
R = Ω
3.ふつう
β = 100 の NPN トランジスタが、電源 VCC = 10 V からベース抵抗 RB = 680 kΩ でバイアスされている。コレクタ抵抗は RC = 1.2 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 = 10 VRB = 680 kΩRC = 1.2 kΩβ = 100VBE = 0.7 V
IC = mA
4.ふつう
5.1 V のツェナーレギュレータに 150 Ω を通して 12 V を加え、2200 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 = 5.1 VR = 150 ΩRL = 2200 Ω
IZ = mA
5.むずかしい
5.6 V のツェナーレギュレータに 220 Ω の直列抵抗があります。入力は 16 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 = 16 VVZ = 5.6 VR = 220 Ω
PZ,max = mW
6.むずかしい
ダイオードを、0.7 V と 25 Ω の直列(0.7 V 以上で導通)としてモデル化します。これを 220 Ω の抵抗と直列にして 6 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 = 6 VR = 220 ΩV0 = 0.7 Vrd = 25 Ω
ID = mA
解答
- 1. ID = 12.19 mA
- 2. R = 360 Ω
- 3. IC = 1.368 mA
- 4. IZ = 43.68 mA
- 5. PZ,max = 264.7 mW
- 6. ID = 21.63 mA
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