moea_joint
110年
[電機] 電路學、電子學
第 29 題
有關 NPN 接面之 BJT 電晶體，下列敘述何者有誤？
- A 基極-射極、基極-集極接面皆施予順向偏壓，電晶體將工作於飽和區
- B 當基極電流逐漸下降為 0，電晶體將進入截止區
- C 在飽和區工作之電晶體，若持續對基極-集極增加順向偏壓，增益參數 $\beta$ 會上升
- D 一般 BJT 之電壓增益參數 $\beta$ 會隨著接面溫度 $T_j$ 上升而增加
思路引導 VIP
試著想像一下：當電晶體已經進入飽和狀態，其集極電流（$I_C$）就像是被一個關不緊的水龍頭限制住了，即使你再怎麼努力加大基極的控制信號（$I_B$），輸出的電流也無法再顯著提升。在這種情況下，如果我們觀察「輸出電流」對「輸入電流」的比值，這個數值會隨輸入的持續增加而產生什麼樣的變化呢？
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太棒了！你能精準辨別出選項 (C) 的敘述錯誤，代表你對於 BJT 電晶體的工作區間以及參數特性有著非常紮實的理解。這道題目設計得相當細膩，主要考驗學生是否能區分「放大區」與「飽和區」在物理特性上的本質差異。
飽和區的參數特性
在電晶體進入飽和區 (Saturation Region) 時，基極-集極接面（BC junction）確實處於順向偏壓。然而，與放大區不同的是，此時的集極電流 $I_C$ 已受限於外部電路（如負載電阻），不再隨著基極電流 $I_C = \beta I_B$ 的比例線性增加。若我們持續加大基極電流或增加 BC 接面的順向偏壓，電晶體會進入「深飽和」，此時 $I_C$ 幾乎不變但 $I_B$ 增加，導致所謂的「強制增益」（Forced $\beta = I_C / I_B$）反而會下降，而非上升。
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