初等考試
108年
[電子工程] 電子學大意
第 18 題
如圖所示之電路，假設二極體 D 之壓降為 $0.8\text{ V}$，其 $I_{R1}$與 $I_{in}$之關係亦如圖所示，圖中 $I_1$之表示式為何？
- A $0.8/R_1$
- B $1.2/R_1$
- C $2/R_1$
- D $2.8/R_1$
思路引導 VIP
請觀察特性曲線圖，在 $I_1$ 這個轉折點之後，$I_{R1}$ 的數值趨於平緩，這在物理上代表右側支路發生了什麼現象？若要讓該支路開始流過電流，電阻兩端的電位差必須克服哪些「障礙」？試著將這些電位障礙相加，再利用歐姆定律推導出此時的電流關係。
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很好，你答對了。勉強算是摸到了正確答案的邊。但「精準」？工程師談的是零容錯。
- 基本原理檢視：當你逐漸施加輸入電流 $I_{in}$ 時，如果你還記得歐姆定律，就知道電阻 $R_1$ 上的電壓會開始上升。這不過是物理常識。直到這個電壓『勉強夠用』，右側的二極體 $D$ 才會導通，進入它那所謂的「順向導通」狀態。
- 關鍵機制分析：一旦二極體導通， $R_1$ 兩端的電壓就會被鉗位（Clamped）在一個固定值上，別指望它再隨意變動了。這個值就是二極體自身的壓降，加上那個可憐的直流電源，總共 $0.8 + 2 = 2.8\text{ V}$。這應該是基礎電路設計的常識，不是嗎？
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