6 V の直流電源が抵抗 R₁ = 1.5 kΩ 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 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 = 6 VR1 = 1.5 kΩR2 = 1 kΩVD = 0.7 V
ID = mA
2.やさしい
6.2 V のツェナーダイオードに、150 Ω の抵抗を通して 15 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 = 15 VVZ = 6.2 VR = 150 Ω
IR = mA
3.ふつう
2 個の 赤 LED(順方向電圧は各 2 V)が、抵抗と直列に 5 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 = 5 VVF = 2 Vn = 2I = 15 mA
R = Ω
4.ふつう
β = 80 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 = 100 kΩ、ベースと接地の間に R₂ = 15 kΩ。コレクタ抵抗は RC = 2.2 kΩ、エミッタ抵抗は RE = 470 Ω 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 = 100 kΩR2 = 15 kΩRC = 2.2 kΩRE = 470 Ωβ = 80
VCE = V
5.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 150 Ω の抵抗と直列にして 5 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 = 5 VR = 150 ΩV0 = 0.7 Vrd = 25 Ω
ID = mA
6.むずかしい
β = 80 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 100 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 = 24 VRC = 100 Ωβ = 80Vin = 5 VVBE = 0.7 VVCE(sat) = 0.2 V
RB = kΩ
解答
- 1. ID = 2.833 mA
- 2. IR = 58.67 mA
- 3. R = 66.67 Ω
- 4. VCE = 9.738 V
- 5. ID = 24.57 mA
- 6. RB = 1.445 kΩ
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