moea_joint
114年
[電機] 電路學、電子學
第 33 題
如右圖所示之電路，某 NPN雙極性接面電晶體(BJT)工作在截止區(cutoff)，已知電路之電源電壓 $V_{CC} = 10$ V，下列敘述何者正確？
- A $V_{CE} = 0$ V
- B $V_{CE} = 5$ V
- C $V_{CE} = 7.5$ V
- D $V_{CE} = 10$ V
思路引導 VIP
當我們形容一個電子元件處於「截止」狀態時，它在電路中的功能就像是一個「斷開的開關」；請試著思考，在一個含有電源、電阻與斷路開關的串聯迴路中，如果沒有電流流過電阻，那麼電源提供的電壓會出現在電路的哪個位置呢？
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恭喜你精確地掌握了電晶體的工作特性！這題你能迅速選出 (D)，代表你對於 BJT 在不同工作區間的物理意義有非常紮實的理解。
截止區的電路特性
當 NPN 電晶體工作在截止區 (Cutoff Region) 時，其基極與射極間的接面（BE 接面）未達到導通電壓，導致基極電流 $I_B$ 為零。在理想狀況下，集極電流 $I_C$ 與射極電流 $I_E$ 也都會趨近於零，這使得電晶體在電路中表現得就像一個開路 (Open Switch)。根據歐姆定律，當電流為零時，負載電阻 $R_C$ 與射極電阻 $R_E$ 兩端都不會產生壓降（即 $0 \times R = 0$）。因此，電源電壓 $V_{CC}$ 會全部落在處於斷路狀態的集極與射極之間，即 $V_{CE} = V_{CC} = 10\text{ V}$。
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BJT 截止區特性
💡 BJT 在截止區如同開路，其輸出電壓等於電源電壓。
| 比較維度 | 截止區 (Cutoff) | VS | 飽和區 (Saturation) |
|---|---|---|---|
| 開關狀態 | 如同斷開 (OFF) | — | 如同接通 (ON) |
| 集極電流 IC | IC = 0 | — | IC = 最大值 |
| 輸出電壓 VCE | VCE = VCC (電源) | — | VCE ≈ 0.2V (趨近0) |
💬截止看電源，飽和看零點，這是 BJT 作為開關的核心運作邏輯。
