平成28年度 春期 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B → スリーステートバッファの入力 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（○印なし） 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（エミッタの矢印が外向き）のベース トランジスタのエミッタ → 接地 Vcc → 抵抗 → ランプ → トランジスタのコレクタ
（節点P は書き写しで付けた仮の名。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
答えと解説を見る
✓ これが正解ア信号A：High ／ 信号B：High
解説
信号AがHighでバッファが有効、信号BもHighならトランジスタがオンです。
スリーステートバッファは、制御入力が有効のときは入力をそのまま出力し、無効のときは出力を切り離した状態にする素子です。図の制御入力には○印がないので、信号AがHighのとき有効になります。信号AがHighで信号BもHighなら、バッファの出力はHighとなり、抵抗を通してトランジスタのベースに電流が流れます。トランジスタがオンになると、Vccから抵抗とランプを通ってコレクタからエミッタへ電流が流れ、ランプが点灯します。信号AがLowのときは出力が切り離され、ベースは抵抗で接地側に引かれてトランジスタはオフです。制御入力で出力が生きているかを先に確かめ、次にベースに電流が流れるかを追うのが手順です。
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なのでバッファは有効ですが、信号BがLowなので出力もLowになります。トランジスタのベースに電流が流れず、トランジスタはオフのままで、ランプには電流が流れません。
- ウ信号A：Low ／ 信号B：High：信号AがLowなので、バッファの出力は切り離された状態になり、信号BのHighは後ろへ伝わりません。ベースは抵抗で接地側に引かれて電流が流れず、トランジスタはオフでランプは消えたままです。
- 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。ベースに電流を流す元がどこにもなく、トランジスタはオンにならないので、ランプは点灯しません。
出典：平成28年度 春期 エンベデッドシステムスペシャリスト試験 午前Ⅱ 問16
この解説に誤りを見つけたら教えてください。直して、直した記録を残します。誤りを報告する（メールが開きます）