初考-電子工程電子學大意111 年第 31 題單選題
如圖採用分壓偏壓電路的電晶體放大電路中,在集極端直接耦接有一 3.5 kΩ 的負載,電晶體基-射極的導通定電壓為 0.8 V 下,求該電晶體於集極端的電壓約為多少?
B正確答案
分壓偏壓先求 V_TH 與 R_TH,再算 I_B、I_C,最後對集極節點列 KCL 求 V_C,注意負載 R_L 會分流。
為什麼答案是 B
正確。V_TH=12×30/90=4V,R_TH=20kΩ,I_B=(4-0.8)/(20k+100×1.4k)=20μA,I_C=1.98mA≈2mA。集極節點 KCL:(12-V_C)/1.25k=2mA+V_C/3.5k,解得 V_C=7V。
載入中…
完整詳解
Pro · 無限重點 分壓偏壓先求 V_TH 與 R_TH,再算 I_B、I_C,最後對集極節點列 KCL 求 V_C,注意負載 R_L 會分流。
V_TH=4V、R_TH=20kΩ → I_B=20μA → I_C≈2mA。集極節點:(12-V_C)/1.25k = 2mA + V_C/3.5k,解得 V_C=7V。
逐選項分析
A✕
9V 是忽略負載 R_L 分流、直接用 V_C=12-I_C×R_C=12-2×1.25=9.5V 近似而得,但題中 R_L 直接耦接會拉低集極電壓。
B✓ 正確
正確。V_TH=12×30/90=4V,R_TH=20kΩ,I_B=(4-0.8)/(20k+100×1.4k)=20μA,I_C=1.98mA≈2mA。集極節點 KCL:(12-V_C)/1.25k=2mA+V_C/3.5k,解得 V_C=7V。
C✕
5V 可能是誤將 I_E 當作 I_C 或計算 R_TH 時出錯,或誤用 V_C=I_C×R_L=2×3.5=7V 但算錯數值所致。
D✕
4V 可能是誤把 V_TH=4V 當作集極電壓,或完全搞混基極與集極節點電壓。
分壓偏壓電路分析步驟
| 步驟 | 公式 | 本題數值 |
|---|
| V_TH | V_CC×R2/(R1+R2) | 12×30/90=4V |
| R_TH | R1∥R2 | 60k∥30k=20kΩ |
| I_B | (V_TH-V_BE)/(R_TH+(β+1)R_E) | 3.2V/160kΩ=20μA |
| I_C | β×I_B | 99×20μA≈2mA |
| V_C | 集極節點 KCL 求解 | 7V |
本題最大陷阱在於「直接耦接負載 R_L=3.5kΩ 到地」。許多考生習慣用 V_C=V_CC-I_C×R_C 計算,忽略 R_L 會從集極節點分流到地,導致算出約 9V(選項 A)。必須對集極節點列 KCL:流進電流=(12-V_C)/R_C,流出電流=I_C+V_C/R_L,才能正確求得 V_C=7V。