平成23年度 特別 午前Ⅱ 問16
ハードウェア
トランジスタに関する問題
マイコンの出力ポートに接続されたランプ回路を図に示す。ランプが点灯するのはどの場合か。
ランプ回路:
出力ポートの信号A → スリーステートバッファの制御入力 出力ポートの信号B → スリーステートバッファの入力 スリーステートバッファの出力 → 抵抗 → 節点P 節点P → 抵抗 → 接地 節点P → トランジスタのベース Vcc → 抵抗 → ランプ → トランジスタのコレクタ トランジスタのエミッタ（矢印は外向き） → 接地
（「節点P」は原典に無い名）
選択肢は原典では信号A・信号Bの表。
- ア信号A：High ／ 信号B：High
- イ信号A：High ／ 信号B：Low
- ウ信号A：Low ／ 信号B：High
- エ信号A：Low ／ 信号B：Low
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✓ これが正解ア信号A：High ／ 信号B：High
解説
信号AでバッファをONにし、信号BがHighならトランジスタが導通します。
回路を読む軸は、スリーステートバッファの制御入力である信号Aと、トランジスタのベースに電流が流れる条件です。信号AがHighのときバッファは入力をそのまま出力し、Lowのときは出力を切り離した状態になります。信号AがHighで信号BもHighなら、バッファの出力がHighとなり、抵抗を通ってベースに電流が流れ、トランジスタが導通してランプに電流が流れます。信号AがLowのときは出力が切り離され、ベースはプルダウンの抵抗で接地側に引かれるので、トランジスタは導通しません。出力を有効にする信号と点灯させる信号が両方Highのときだけ点灯する、と読み取りましょう。
ほかの選択肢はなぜ違うのか
- イ信号A：High ／ 信号B：Low：信号AがHighでバッファが有効でも、信号BがLowならバッファの出力はLowです。ベースに電流が流れないのでトランジスタは導通せず、ランプは点灯しません。
- ウ信号A：Low ／ 信号B：High：信号AがLowだとバッファの出力は切り離された状態になり、信号BのHighはベースへ伝わりません。ベースはプルダウンの抵抗でLowに保たれるので、ランプは点灯しません。
- エ信号A：Low ／ 信号B：Low：信号AがLowでバッファの出力は切り離され、しかも信号BもLowです。ベースはプルダウンの抵抗でLowに保たれ、トランジスタは導通しないため、ランプは点灯しません。
出典：平成23年度 特別 エンベデッドシステムスペシャリスト試験 午前Ⅱ 問16
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