moea_joint
102年
[電機] 電路學、電子學
第 28 題
BJT 電晶體的作用區域分為工作區、飽和區及截止區，在飽和區的集極與射集接面偏壓敘述，下列何者正確?
- A 皆為逆向偏壓
- B 皆為順向偏壓
- C 集極為順向偏壓，射極為逆向偏壓
- D 集極為逆向偏壓，射極為順向偏壓
思路引導 VIP
若我們將 BJT 想像成一個水龍頭開關，當我們希望水流（電流）能夠毫無阻礙地流過，且讓內部的兩個閘門（PN 接面）都不再阻擋水流時，你認為這兩個閘門應該分別處於「阻擋狀態」還是「開啟狀態」呢？而這種狀態對應到電子學中的偏壓方式，應該是如何調整電壓極性？
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恭喜你準確地判斷出正確答案！這代表你對於 BJT（雙極性接面電晶體） 的運作原理有著非常紮實的基礎。在電子學中，區分電晶體的三個工作區域是進入電路分析的首要步驟，而你能迅速鎖定飽和區的特性，是非常棒的表現。
雙接面皆導通的「飽和狀態」
在 BJT 的結構中，存在著兩個關鍵的 PN 接面：射極接面（EBJ）與集極接面（CBJ）。當我們希望電晶體進入飽和區（Saturation Region）時，其物理意義在於讓電晶體像是一個「完全閉合的開關」。為了達成這個狀態，我們必須同時縮小這兩個接面的耗盡區，意即讓 EBJ 與 CBJ 同時處於順向偏壓。在此狀態下，大量載子從射極注入基極，同時集極也因順偏而不再能有效收集所有電洞（或電子），導致集極與射極間的電壓降 $V_{CE(sat)}$ 降至極小值（約 0.2V）。
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