42PM16|第42回 第2種ME技術実力検定試験 過去問

Ⅰ 基礎的知識MEの基礎となる理工学的知識基礎的知識/理工学的知識

図の回路の a-b 間に素子を接続して,(A)のような正矩形波パルス(0~10 V)を入力したところ,(B)のような正矩形波パルス(0~6 V)が出力された。a-b 間に接続したのはどれか。

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正解: 4

正答

4

この問題のポイント

直列抵抗と並列接続する定電圧ダイオードによるシャント形電圧制限回路です。入力10 Vの正パルスを6 Vに制限するには,a側をカソードとするツェナーダイオードが必要です。

解説

図では入力と出力の間に抵抗Rが入り,a-b間の素子が出力電圧を制限します。出力は正パルスの形を保ったまま,波高値だけが10 Vから6 Vへ低下しています。

選択肢4はツェナーダイオードのカソードをa,アノードをbに接続する向きです。出力がツェナー電圧に達すると逆方向電流が流れ,余分な電圧がRにかかって出力が約6 Vに保たれます。

図で見るポイント
aがbより正です。普通のダイオードかツェナーダイオードか,およびカソード側の線の向きを確認します。

選択肢の確認

1.
図選択肢です。
誤り。
普通のダイオードをa側がカソードとなる向きに接続しており,正の入力では逆方向のままで6 Vの定電圧制限を行えません。

2.
図選択肢です。
誤り。
普通のダイオードがaからbへ順方向となり,出力は約6 Vではなく順方向電圧程度に制限されます。

3.
図選択肢です。
誤り。
普通のダイオードを逆並列にした接続で,正・負の両方向を順方向電圧程度で制限し,6 Vの一方向クランプになりません。

4.
図選択肢です。
正しい。
ツェナーダイオードのカソードがa,アノードがbになり,逆方向降伏で6 V付近に制限できます。

5.
図選択肢です。
誤り。
ツェナーダイオードの向きが逆で,正の入力に対して順方向に導通し,出力は約6 Vになりません。

覚えるポイント

  • ツェナーダイオードは逆方向降伏電圧を利用する。
  • 正電圧を制限するときは,制限したい側にカソードを向ける。

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