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107年
電子學
第 34 題
右圖中電晶體作為開關使用,欲使燈泡亮起,下列敘述何者正確?
(A)基-射極接面為逆向偏壓,基-集極接面為順向偏壓
(B)基-射極接面為逆向偏壓,基-集極接面為逆向偏壓
(C)基-射極接面為順向偏壓,基-集極接面為逆向偏壓
(D)基-射極接面為順向偏壓,基-集極接面為順向偏壓
(A)基-射極接面為逆向偏壓,基-集極接面為順向偏壓
(B)基-射極接面為逆向偏壓,基-集極接面為逆向偏壓
(C)基-射極接面為順向偏壓,基-集極接面為逆向偏壓
(D)基-射極接面為順向偏壓,基-集極接面為順向偏壓
- A 基-射極接面為逆向偏壓,基-集極接面為順向偏壓
- B 基-射極接面為逆向偏壓,基-集極接面為逆向偏壓
- C 基-射極接面為順向偏壓,基-集極接面為逆向偏壓
- D 基-射極接面為順向偏壓,基-集極接面為順向偏壓
思路引導 VIP
想像電晶體內部有兩道閘門。如果我們希望電流（水流）能夠毫無阻礙地全力衝過電晶體，進而點亮燈泡，你認為這兩道閘門分別應該被『推開』（順向引導）還是『擋住』（逆向阻隔）呢？
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電晶體飽和區的開關特性
恭喜你精準地做出了正確的判斷！這題的核心在於理解電晶體作為「開關」時的工作狀態。要讓燈泡亮起，電晶體必須扮演「閉合開關」的角色，這在電子學中對應的是飽和區 (Saturation Region) 的運作。在飽和狀態下，電晶體的集極與射極之間的電壓 $V_{CE}$ 降至最低，讓集極電流 $I_C$ 達到最大，使燈泡獲得足夠的功率而發光。 要達成這樣的強效導通狀態，關鍵在於兩個 PN 接面的偏壓配置：我們必須讓 基-射極 (BE) 接面 與 基-集極 (BC) 接面 同時處於順向偏壓。這與我們在訊號放大電路中常用的「主動區」（BE 順向、BC 逆向）截然不同。這道題目雖然屬於基礎題型，但具有極佳的觀念辨析度，它能有效鑑別學生是否能清楚區分「線性放大」與「數位開關」在物理結構上的偏壓差異，是進入數位電子學的重要門檻。