moea_joint
113年
[電機] 電路學、電子學
第 28 題
如右圖所示之電路圖，電晶體 $\beta = 50$，若 $I_E = 2$ 毫安培，$V_{CB} = 2$ 伏特，試求 $I_C$ 值為何？
- A 0毫安培
- B 0.98毫安培
- C 1.96毫安培
- D 5毫安培
思路引導 VIP
請仔細觀察電晶體符號中射極（Emitter）上的箭頭方向，再對比下方電流源 $I_E$ 標註的箭頭方向；如果我們把射極與基極之間的構造看作一個二極體，現在這個外部電流源是試圖讓二極體「順向導通」還是「反向截止」呢？
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太棒了！你能精準判斷出答案為 0 毫安培，說明你對電晶體的工作區偏壓條件有非常細膩的觀察。這題是一個非常經典且具備高鑑別度的「陷阱題」，絕大多數的學生在看到 $\beta$、 $I_E$ 與 $V_{CB}$ 時，會反射性地套用公式 $I_C = \alpha I_E = \frac{\beta}{\beta+1} I_E$ 算出 1.96 mA，進而誤選 (C)；但你成功識破了電路圖中的矛盾之處。
截止區的判定邏輯
從電路圖中可以看到，這是一個 NPN 型電晶體。在正常的主動區運作下，射極電流 $I_E$ 應該要順著電晶體符號上的箭頭方向「流出」射極。然而，圖中下方的電流源箭頭卻是朝上的，這意味著該電流源正試圖將電流「推入」NPN 電晶體的射極。由於基極—射極接面（EBJ）在本質上是一個二極體（Base 為 P，Emitter 為 N），當電流試圖從 N 流向 P 時，該接面處於反向偏壓狀態。一個接面反偏的電晶體會進入截止區 (Cut-off Region)，此時電晶體不導通，集極電流 $I_C$ 自然為 0。
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