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災害への備え
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図1は,マイコンで白色LEDを点滅させるための回路です.マイコンの電源電圧が低いため,順方向電圧の高い白色LEDを直接接続して点滅させることができません.そこで,マイコンの信号で,トランジスタをON/OFFさせスイッチとして使用し,白色LEDを点滅させる回路としました. マイコンの電源電圧は3.3Vで,白色LED用の電源は5Vとなっています.白色LEDには約20mAの電流を流すものとして,そのときの白色LEDの順方向電圧は3.2Vです.マイコンの出力ポートの電圧は3.3Vとし,トランジスタのベース・エミッタ間電圧(VBE)を0.7V,hFE(直流電流増幅率)を200(注1)としたとき,ベース抵抗(R1)の値として適切なのは,次の(A)~(D)のうちどれでしょう?
回路(b) ばらつきのある抵抗を複数本直列に接続すると,合成抵抗値のばらつきの分布を改善することができます.そのため,回路(b)の2kΩの抵抗5本を2組使用した分圧回路のほうが,出力電圧のばらつきが小さく,5V±2.5%のスペックで選別した時の不良品率が小さくなります. ●誤差のワースト値と誤差の分布 今回のように,ばらつきのある部品を使用して製品を作る場合,特性の分布と特性のワースト・ケースの値は分けて考える必要があります. ▼誤差のワースト値 回路(b)の5本直列にしたものを簡単に解説するために,まず,±5%の誤差をもったRΩの抵抗を2本直列にした場合について考えてみます.誤差のワースト値ですが,当然2本の抵抗がともに+5%もしくは-5%の時に誤差が最大になります.抵抗が大きくなる方向で考えると,合成抵抗RTは式1となります. ・・・・・・・・(1) この合成抵抗の誤差は,式2となり,
図1の回路(a)と(b)は,10:1のパッシブ・プローブをオシロスコープに接続した状態の簡易等価回路です.回路(a)のコンデンサ(C1)は10pFで,回路(b)のコンデンサ(C1)は9pFとなっています.このプローブで2kHz,1VPPの矩形波を観察した時,正しい波形が観察できるのはどちらでしょう? 図1 10:1のパッシブ・プローブをオシロスコープに接続した状態の回路(a)と(b) 回路(a)のC1は10pFで,回路(b)のC1は9pFとなっている 回路(a) 10:1のパッシブ・プローブは,どんな周波数でも入力信号を1/10にしてオシロスコープに伝える必要があります.そのためには,図1において,C1/(C1+C2+C3)=R2/(R1+R2)が成り立つような定数となっている必要があります. 回路(b)はC1(9pF)が適正値より小さく,高い周波数で分圧比が大きくなり,高域が減衰する特性
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