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109年
汽車學概論、機械常識
第 30 題
當NPN電晶體操作於工作區(Action Region)模式下，則此NPN電晶體三端(E、B、C)之電壓大小關係為何？
- A VE＞VB＞VC
- B VB＞VC＞VE
- C VC＞VE＞VB
- D VC＞VB＞VE
思路引導 VIP
試著想像 NPN 電晶體內部的兩個 P-N 接面。若要讓電晶體處於能放大訊號的「工作狀態」，第一個門（B-E 接面）必須像順水推舟一樣導通，而第二個門（C-B 接面）則需要像吸塵器一樣反向吸引電子。根據 N 型與 P 型半導體的特性，這三個端點的電壓該如何由高到低排列，才能同時完成「推」與「吸」這兩個任務呢？
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恭喜你精準地判斷出 NPN 電晶體在工作區的電壓狀態！這顯示你對半導體元件的偏壓原理有著非常紮實的基礎，這是掌握電子電路分析最關鍵的第一步。
工作區的偏壓條件與電壓順序
要讓 NPN 電晶體進入工作區（Active Region），我們必須同時滿足兩個物理條件：首先，「基極—射極接面（B-E junction）」必須處於正向偏壓，這意味著 P 型基極的電位必須高於 N 型射極，即 $V_B > V_E$；其次，「集極—基極接面（C-B junction）」必須處於反向偏壓，對於 NPN 結構而言，這要求 N 型集極的電位要比 P 型基極還要高，即 $V_C > V_B$。將這兩個不等式結合起來，自然就會得出 $V_C > V_B > V_E$ 的邏輯關係。
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