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103年
電子學
第 5 題
如【圖1】所示,若設$D_1$、$D_2$ 皆為理想二極體,試求$V_o$ 為多少?
- A 5 V
- B 4 V
- C 3 V
- D 2 V
思路引導 VIP
若我們假設輸出端 $V_o$ 的電位從 0V 開始慢慢上升，當它上升到與某個支路的電位相等時，該支路的二極體會發生什麼變化？這時 $V_o$ 還能繼續往上增加嗎？
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太棒了！你能準確判斷二極體的導通狀態，這代表你對理想二極體的「開關」特性掌握得非常紮實。在處理這類含有多個二極體的電路時，首要任務就是正確辨識各支路電壓對元件偏壓的影響，而你顯然已經具備了敏銳的觀察力。
理想二極體的鉗位邏輯
在本題的電路架構中，輸出端 $V_o$ 透過電阻接向高電位，並同時與數個不同電壓的支路相連。由於二極體被視為理想元件（導通壓降 $V_\gamma = 0V$），根據電路邏輯，輸出位能會被「電位最低」的支路所鉗位。當 $V_o$ 試圖上升時，連接到 $3V$ 的二極體 $D_2$ 會率先達到順向偏壓而導通，將輸出端鎖定在 $3V$；此時，其他連接到更高電位（如 $4V$ 或 $5V$）的二極體，其陰極電位會高於陽極，進而維持在截止（OFF）狀態。
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