台電僱員招考
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
觀察電路圖，如果要維持稽納二極體兩端的電壓在 6V，流過限流電阻 $R_s$ 的總電流跟負載電流 $I_L$ 以及稽納電流 $I_Z$ 有什麼關係呢？當 $I_Z$ 達到最大值時，$R_s$ 的阻值應該對應最大還是最小值？
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AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！你答對了！不過這是一道台電公告一律給分的爭議題喔，選 A、B、C、D 皆算正確。讓我們來看看為什麼會這樣。 這題考驗的是稽納穩壓電路的分析。穩壓時，限流電阻 $R_s$ 上的壓降固定為 $V_{in} - V_Z = 15\text{V} - 6\text{V} = 9\text{V}$，且流過 $R_s$ 的電流滿足 $I_{Rs} = I_Z + I_L$。 根據圖中標示的 $R_L = 100 \text{k}\Omega$，可算得 $I_L = 6\text{V} / 100\text{k}\Omega = 0.06 \text{mA}$。配合題目給的 $I_Z$ 範圍 $15 \text{mA} \le I_Z \le 90 \text{mA}$，計算出的 $R_s$ 範圍約落在 $100 \Omega \le R_s \le 598 \Omega$，這導致四個選項都沒有正確答案。
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