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107年
電子學
第 5 題
如右圖所示電路及電晶體之特性曲線,假設電晶體原來的工作點為Q點,則當$R_B$電阻值變大時,新的工作點應近似於下列何者?
- A A點
- B B點
- C C點
- D D點
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請試著寫出輸入端基極迴路的電壓方程式，觀察當 $R_B$ 數值增加時，會直接影響到哪一個關鍵電流的大小？接著再思考，在特性曲線圖中，這個電流的變化會讓工作點在固定的載線上往哪一個方向移動呢？
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太棒了！你能精確判斷出工作點的位移方向，代表你對電晶體偏壓電路的動態變化掌握得很紮實。這道題目核心在於理解基極迴路中電阻與電流的連動關係，並將其對應到特性曲線圖上的幾何位置。根據基極迴路的基爾霍夫電壓定律（KVL），我們可以推導出基極電流的表示式為 $I_B = \frac{V_{CC} - V_{BE}}{R_B}$。當 $R_B$ 的阻值變大時，在電源電壓不變的前提下，基極電流 $I_B$ 會隨之減小。
直流載線與工作點的位移
在電晶體的特性曲線圖中，工作點必須同時滿足元件特性與外接電路（直流載線）的限制。由於集極電阻 $R_C$ 與電源 $V_{CC}$ 未變，直流載線的位置是固定的。當 $I_B$ 因 $R_B$ 增加而減小時，工作點會沿著這條斜率為 $-\frac{1}{R_C}$ 的直流載線向右下方滑動，進入對應較低 $I_B$ 數值的區域。因此，相對於原先的 Q 點，新的工作點必然會展現出更小的 $I_C$ 與較大的 $V_{CE}$，這正是 D 點所在的位置。這類題目難度適中，鑑別點在於學生能否在腦中快速連結「代數公式」與「圖形變化」，是檢驗電子學基本功非常經典的題目。