平成22年度 春期 午前Ⅱ 問13

✓ これが正解ウSWオフ：消灯 ／ SWオン+出力ポートHigh：点灯 ／ SWオン+出力ポートLow：消灯

解説

SWオンでポートがHighのときだけトランジスタが導通し、LEDが点灯します。

このLED点灯回路は、NPNトランジスタをスイッチとして使っています。トランジスタは、ベースからエミッタへ電流が流れると、コレクタからエミッタへ電流が流れる状態になります。SWがオンで出力ポートがHighなら、抵抗を通してベースに電流が流れ、トランジスタが導通し、Vccから抵抗とLEDを通る電流が流れて点灯します。出力ポートがLowだと、ベースに電流が流れず消灯します。SWがオフのときは、ベースが抵抗を通して接地されて0Vに保たれるので、やはり消灯です。ベースに電流を流せる条件のときだけ点灯する、と追えば組合せを選べます。

ほかの選択肢はなぜ違うのか

• アSWオフ：点灯 ／ SWオン+出力ポート…：SWがオフのときを点灯としている点が誤りです。ベースは抵抗で接地されているので、SWを切るとベースに電流が流れず、トランジスタはオフのままで、LEDに電流は流れません。
• イSWオフ：点灯 ／ SWオン+出力ポート…：SWオフで点灯、ポートがHighで消灯、Lowで点灯という動作は、回路の論理をそっくり反転させたものです。NPNトランジスタはベースに電流が入ったときに導通するので、Highで消灯することはありません。
• エSWオフ：消灯 ／ SWオン+出力ポート…：SWオフで消灯という点は正しいものの、ポートがHighで消灯、Lowで点灯としています。Lowではベースに電流が流れないのでトランジスタは導通せず、LEDは点灯しません。