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アナログ電子回路 演習問題
4回目
学籍番号
氏名
1. 以下の問に答えなさい
(1) 図1はCMOSの代表的な素子構造である。これを回路記号を用いて表し、回路記号の横にそれぞれ
その素子の名称を書きなさい。なお、MOS-FETの動作モードはエンハンスメント型になっているとして扱っ
そ
素
名称を書
。
、
動作
扱
てよい。
(2) 入力に+5Vおよび0Vが入ったとした時の真理値表を書き、この回路がどういう回路かを書きなさい。
出力
入力 +5Vまたは 0V
VDD=+5V
(1)
S
VDD=+5V
S
G
D
D
p-Si
G
S
G
入力+5Vまた
は 0V
n-Si
E-PMOS
D
D
出力
G
図1
E-NMOS
回路記号
S
(2)
入力
出力
0V
+5V
+5V
0V
NOT回路
2. 下の図2の回路はMOS-FETを用いた代表的な論理回路である。下記の問に答えなさい。ただし、ON
時においてのMOS-FETにおける電圧降下は0としてよいこととする。
① この回路において、入力AおよびBを下の表のようにした時、出力に出てくる電圧はいくらか?表中
に書き込みなさい。
② この論理回路はどのような動作をする回路か?論理回路の名称およびその回路記号を書きなさい。
この論理回路はどのような動作をする回路か?論理回路の名称およびその回路記号を書きなさい
①
A [V]
B [V]
出力 [V]
0
0
0
5
0
0
0
5
0
5
5
5
② AND回路
図2
入力
出力
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3. 下の図3の回路はMOS-FETを用いた代表的な論理回路である。下記の問に答えなさい。ただし、ON
時においてのMOS-FETにおける電圧降下は0としてよいこととする。
① この回路において、入力AおよびBを下の表のようにした時、出力に出てくる電圧はいくらか?表中
に書き込みなさい。
に書き込みなさい
② この論理回路はどのような動作をする回路か?論理回路の名称およびその回路記号を書きなさい。
①
A [V]
B [V]
出力 [V]
0
0
5
5
0
0
0
5
0
5
5
0
② NOR回路
入力
図4
A
B
出力
Y
4. 図5は論理回路の内部回路である。次の問いに答えなさい。なお、入力AおよびBには0Vもしくは5Vが
入力されるとして考えなさい。
① 図中の破線で囲った素子の名称を答えなさい
② 図中の点線で囲った素子の動作に関して説明しなさい。(ゲート・ソース間に0Vおよび電圧(正・負)を
図中の点線で囲 た素子の動作に関して説明しなさい (ゲ ト ソ ス間に0Vおよび電圧(正 負)を
かけた時にどのような動作をするか説明しなさい)
③ この回路の真理値表を書きなさい。そして、この論理回路はどのような動作をする回路かを答え、回
路記号を書きなさい。
①
Pチャネル・エンハンスメント型MOS-FET
ゲ ト・ソ ス間に負の電圧をかけた時にドレイン ソ ス
ゲート・ソース間に負の電圧をかけた時にドレイン-ソース
② 間には電流が流れる。一方、ゲート・ソース間に正および
0Vの電圧をかけた時はドレイン-ソース間には電流は流れ
ない
③ 真理値表
図5
A [V]
B [V]
出力 [V]
0
0
0
5
0
5
0
5
5
5
5
0
回路の名称:
XOR回路
回路記号:
入力
出力
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5. 下の図5の回路はMOS-FETを用いた代表的な論理回路である。下記の問に答えなさい。ただし、ON
時においてのMOS-FETにおける電圧降下は0としてよいこととする。
① この回路において、入力AおよびBを下の表のようにした時、出力に出てくる電圧はいくらか?表中
に書き込みなさい。
に書き込みなさい
② この論理回路はどのような動作をする回路か?論理回路の名称およびその回路記号を書きなさい。
①
A [V]
B [V]
出力 [V]
0
0
0
5
0
5
0
5
5
5
5
5
② OR回路
入力
出力
図5
3V
6. 図6の回路で、V1に振幅5Vの正弦波電圧をかけたとき、
電圧V2の波形を作図せよ。なお、ダイオードの順方向電
圧降下は無視してよい。
R
V1
図6
5
入力電圧波形V1
0
[V]
-5
5
出力電圧波形V2
0
[V]
-55
時間
V2
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7. 出力特性が、右図のようなトランジスタを用いて、エミッタ接地増幅回路を構成した。入力信号が
0.2mAP-Pのとき(バイアス電流を加えない場合)の出力電圧VCEを図示せよ。また、ベースにバイアス電
流0.15mAを加えた場合の出力波形を図示せよ。なお、RCを500、VCCを15Vとする。
IB=0.4mA
30
IC
IB=00.3mA
3mA
VCC
IB
VCE
IC [mA]
RC
20
IB=0.2mA
10
0
IB=0.1mA
0
5
10
15
VCE [V]
I =0 mA
20B
0.1
IB
0
入力電流波形
[mA] -0.1
バイアス電流なし
出力電圧波形
VCE [V]
15
10
5
0
バイアス電流=0.15mA
時間