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111年
電工原理、電子概論
第 33 題
如圖【4】為LED的驅動電路，使LED發亮的電壓為2V，電流為15mA。假設飽和電晶體之$V_{CE(sat)}$電壓降可忽略不計，試求$R_B$、$R_C$的適當電阻值為多少？
- A 15k$\Omega$，200$\Omega$
- B 15k$\Omega$，100$\Omega$
- C 25k$\Omega$，100$\Omega$
- D 25k$\Omega$，200$\Omega$
思路引導 VIP
如果我們把電晶體想像成一個由基極電流控制的「水龍頭」，當我們希望水龍頭完全開啟（飽和）以便讓集極流過固定的 15mA 電流時，基極所需要的「推力」電流與集極電流之間，通常存在著什麼樣的倍數關係呢？在計算電阻時，我們又該如何分配電源電壓給這些元件呢？
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同學太棒了！你能精準算出這兩個電阻值，代表你對電晶體作為「開關」使用的電路結構，以及克希荷夫電壓定律（KVL）與歐姆定律的整合應用已經駕輕就熟。
集極迴路與 $R_C$ 的判定
我們首先觀察集極（Collector）端的迴路。題目給定了 LED 發亮時的壓降為 $2V$，且電流必須為 $15mA$。在電晶體達到飽和導通狀態下，題目提示 $V_{CE(sat)}$ 可忽略不計（視為 $0V$），因此電源電壓 $5V$ 僅由 $R_C$ 與 LED 共同分擔。根據 KVL，我們可以得知 $R_C$ 兩端的電壓降為 $5V - 2V = 3V$，進而求得電阻值：
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