10 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。
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 VR = 330 ΩVD = 0.7 V
I = mA
2.やさしい
順方向電圧 2.1 V の 黄 LED を、12 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 = 12 VVF = 2.1 VI = 5 mA
R = Ω
3.ふつう
β = 50 の NPN トランジスタが、電源 VCC = 12 V からベース抵抗 RB = 220 kΩ でバイアスされている。コレクタ抵抗は RC = 3.3 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–エミッタ間電圧 VCE を求めよ。
VCC = 12 VRB = 220 kΩRC = 3.3 kΩβ = 50VBE = 0.7 V
VCE = V
4.ふつう
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 = 47 kΩ、ベースと接地の間に R₂ = 15 kΩ。コレクタ抵抗は RC = 5.6 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 = 47 kΩR2 = 15 kΩRC = 5.6 kΩRE = 1.5 kΩβ = 100
VCE = V
5.むずかしい
9.1 V のツェナーレギュレータが、負荷に最大 40 mA を供給しなければなりません。入力は 12 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 5 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 = 12 VVZ = 9.1 VIL,max = 40 mAIZ,min = 5 mA
Rmax = Ω
6.むずかしい
5.6 V のツェナーレギュレータが、負荷に最大 20 mA を供給しなければなりません。入力は 20 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 = 20 VVZ = 5.6 VIL,max = 20 mAIZ,min = 2 mA
Rmax = Ω
解答
- 1. I = 26.06 mA
- 2. R = 1980 Ω
- 3. VCE = 3.525 V
- 4. VCE = 1.92 V
- 5. Rmax = 64.44 Ω
- 6. Rmax = 654.5 Ω
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