五等-電子工程電子學大意111 年第 10 題單選題
如圖之電路,已知每個二極體的切入電壓為 0.7 V,當 ID1=ID2 時,則電阻 R 為何?
A0.6 kΩ
B1.2 kΩ正確答案
C2.4 kΩ
D4.8 kΩ
B正確答案
電流源5mA分流給D1與D2,條件ID1=ID2代表各分2.5mA;D2支路需跨越R電阻,用KVL求R=1.2kΩ。
為什麼答案是 B
ID1=ID2=2.5mA。節點A電壓=0+VD1=0.7V。D2支路KVL:0.7V = VD2 + ID2×R + (-3V) → 0.7=0.7+2.5mA×R-3 → R=3V/2.5mA=1.2kΩ,正確答案。
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完整詳解
Pro · 無限重點 電流源5mA分流給D1與D2,條件ID1=ID2代表各分2.5mA;D2支路需跨越R電阻,用KVL求R=1.2kΩ。
ID1=ID2時各得2.5mA。D1陽極接節點,陰極接地:節點電壓=0.7V。D2陽極同節點,陰極經R到-3V:R=(0.7-0-(-3)-0.7)/2.5mA=3/2.5mA=1.2kΩ。
逐選項分析
A✕ 陷阱
R=0.6kΩ對應電流5mA(未分流計算),誤用總電流I=5mA代入,屬常見未依分流條件計算的錯誤。
B✓ 正確
ID1=ID2=2.5mA。節點A電壓=0+VD1=0.7V。D2支路KVL:0.7V = VD2 + ID2×R + (-3V) → 0.7=0.7+2.5mA×R-3 → R=3V/2.5mA=1.2kΩ,正確答案。
C✕
R=2.4kΩ對應電流1.25mA,不符合ID1=ID2=2.5mA的分流條件,計算過程有誤。
D✕
R=4.8kΩ對應電流約0.625mA,遠小於2.5mA,與題意嚴重不符。
解題步驟拆解
| 步驟 | 內容 | 數值 |
|---|
| ①分流 | ID1=ID2=I/2 | 5mA÷2=2.5mA |
| ②節點電壓 | VA=VD1(切入電壓) | 0+0.7=0.7V |
| ③D2壓降 | VD2=切入電壓 | 0.7V |
| ④KVL列式 | VA=VD2+ID2×R+(-3V) | 0.7=0.7+2.5m×R-3 |
| ⑤求R | R=3V/2.5mA | R=1.2kΩ |
題目給定ID1=ID2條件,暗示5mA電流源平均分配,每支路各2.5mA。若直接用5mA計算R會得到0.6kΩ(選項A),這是最常見的陷阱。必須先確認分流條件,再對D2支路做KVL,節點電壓由D1的順偏電壓固定在0.7V。