五等-電子工程電子學大意110 年第 11 題單選題
一個 NPN 雙極性電晶體,其作用區之 $\beta=50$ ,若操作在順向飽和區(forward saturation region),下列何者正確?
A集極電流與基極電流的比值為 50
B集極對射極的電壓應為正值正確答案
C電流的方向為由射極流入集極
D基極對集極的電壓應為反偏
B正確答案
NPN 飽和區:B-E 與 B-C 皆順偏,VCE 為小正值(約0.2V),IC/IB < β
為什麼答案是 B
NPN 飽和時 VCE(sat)≈0.1~0.2V,仍為正值。集極電位雖低但仍高於射極,故 VCE 為正確敘述。
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完整詳解
Pro · 無限重點 NPN 飽和區:B-E 與 B-C 皆順偏,VCE 為小正值(約0.2V),IC/IB < β
NPN 任何工作區 VCE 都是正值;飽和區 β 關係不成立
逐選項分析
A✕ 陷阱
IC=βIB 只在主動區成立。飽和區時 IB 過大,實際 IC/IB < β,故比值不再是 50。這是最常見陷阱。
B✓ 正確
NPN 飽和時 VCE(sat)≈0.1~0.2V,仍為正值。集極電位雖低但仍高於射極,故 VCE 為正確敘述。
C✕
NPN 電流方向:集極流入、射極流出(IC+IB=IE 流出)。電子才是由射極流向集極,電流方向相反。
D✕ 陷阱
飽和區定義就是 B-E 與 B-C 接面「皆為順偏」。B-C 反偏是主動區的特徵,考生常把兩區混淆。
NPN BJT 四種工作區判別
| 工作區 | BE接面 | BC接面 | VCE特徵 |
|---|
| 截止區 | 反偏 | 反偏 | ≈VCC |
| 主動區 | 順偏 | 反偏 | 中等正值 |
| 飽和區 | 順偏 | 順偏 | ≈0.2V(小正值) |
| 反向主動 | 反偏 | 順偏 | 負值 |
題目給 β=50 誘導考生直接選 A。但 β 關係僅在主動區有效;飽和區 IB 被過度驅動,IC 被 VCE 限制而無法再放大,IC/IB 會小於 β。此外 D 選項「BC 反偏」正是主動區定義,也是經典混淆點。