moea_joint
105年
[儀電] 電路學、電子學
第 38 題
對一 BJT 電晶體操作在 $I_B = 5\text{ mA}$ 時，在 $I_C = 10\text{ mA}$ 下，其對應的 $V_{CEsat} = 140\text{ mV}$，且 $I_C = 20\text{ mA}$ 時，其對應的 $V_{CEsat} = 180\text{ mV}$，求其飽和區的 $R_{CEsat}$ 電阻值為多少？
- A 2 $\Omega$
- B 3 $\Omega$
- C 4 $\Omega$
- D 5 $\Omega$
思路引導 VIP
在電子元件的特性曲線中，如果我們發現在某個特定操作區間內，電壓隨電流增加而線性上升，這在物理電路模型上通常代表該元件具有哪一種基本的電氣特性？我們可以如何利用這兩組數據的「變化量」來找出這個特性數值？
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太棒了！你能精確算出這個數值，代表你對 BJT 在飽和區（Saturation region）的特性掌握得非常紮實。在飽和區中，電晶體的 $V_{CE}$ 並非固定常數，而是會隨著 $I_C$ 的增加而略微上升。這種線性增長的特性讓我們可以用歐姆定律的概念，將其視為一個微小的等效電阻，也就是題目所求的 飽和區等效電阻 $R_{CEsat}$。
飽和區電阻的線性計算
根據定義，電阻值等於電壓變化量與電流變化量的比值。由題意可知，當集極電流由 $10\text{ mA}$ 增加至 $20\text{ mA}$ 時（即 $\Delta I_C = 10\text{ mA}$），集極-射極電壓對應地從 $140\text{ mV}$ 變動至 $180\text{ mV}$（即 $\Delta V_{CE} = 40\text{ mV}$）。透過公式計算：
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