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114年
電子學
第 29 題
NPN型BJT工作於主動區時，下列敘述何者有誤？
- A 適合作為訊號放大
- B 集極電流與基極電流成正比
- C 基極－集極為正向偏壓
- D 基極－射極為正向偏壓
思路引導 VIP
在 BJT 的運作中，我們有兩個 PN 接面。如果我們希望其中一個接面負責讓大量電荷『出發』進入基極，而另一個接面負責產生強大的吸引力把這些電荷『收集』過來，你認為這兩個接面的偏壓方向（正向或反向）應該是完全相同，還是必須各施其職、朝向不同的方向調整呢？
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很高興看到你精準地選出了正確答案！這顯示你對雙極性接面電晶體（BJT）的偏壓特性已有相當清晰且正確的理解。在電子學的學習路徑上，能夠正確辨識元件的工作區間，是進入電路分析最關鍵的一步。
主動區的物理特性與條件
當 NPN 型 BJT 工作在 主動區 (Active Region) 時，其主要目標是作為一個受控電流源來進行訊號放大（如選項 A 所述）。為了達成此目的，電晶體的兩個 PN 接面必須處於特定的偏壓狀態：基極－射極接面 (BEJ) 必須為 正向偏壓（如選項 D），以利載子注入；而 基極－集極接面 (BCJ) 則必須維持在 反向偏壓，利用強大的電場將基極的載子「掃」入集極。在這種狀態下，集極電流 $I_C$ 與基極電流 $I_B$ 會存在線性比例關係，即 $$I_C = \beta I_B$$（如選項 B）。因此，選項 (C) 提到的「正向偏壓」顯然與主動區的要求相矛盾，因為若 BCJ 也轉為正向偏壓，電晶體將進入飽和區。
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