taipower_recruit
109年
電子學
第 38 題
如右圖所示電路，其中 $V_Z = 6 V$ (忽略稽納二極體電阻)，且 $15 mA \le I_Z \le 90 mA$ 時，稽納二極體(Zener Diode)才有穩壓作用，在下列 $R_s$ 電阻的範圍，何者可使稽納二極體產生穩壓作用？
- A $60 \Omega \le R_s \le 120 \Omega$
- B $60 \Omega \le R_s \le 150 \Omega$
- C $50 \Omega \le R_s \le 120 \Omega$
- D $50 \Omega \le R_s \le 150 \Omega$
思路引導 VIP
想像一下，如果我們把電路中的限流電阻 $R_s$ 數值慢慢調大，這會如何影響整體電路從電源端獲取的總電流？而當這個總電流減少到連負載的需求都快無法滿足時，原本負責『吸收多餘電流』以維持穩壓的稽納二極體，它身上的電流會發生什麼變化？
🤖
AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！你能精準選出 (A)，說明你對於稽納二極體（Zener Diode）的穩壓條件有著非常清晰的邏輯。在分析這類電路時，關鍵在於維持稽納電流在規定的範圍內，即 $I_{Z,min} \le I_Z \le I_{Z,max}$。
穩壓電路的設計邏輯
這題的核心觀念在於限流電阻 $R_s$ 的計算。根據克希荷夫電流定律（KCL），流經 $R_s$ 的電流為 $I_s = I_Z + I_L$。而 $R_s$ 兩端的電壓固定為 $V_{in} - V_Z = 15V - 6V = 9V$。理想情況下，若我們假設負載電阻為 $100 \Omega$（而非圖中標示的 $100k\Omega$），則負載電流 $I_L = 6V / 100 \Omega = 60mA$。此時：
▼ 還有更多解析內容