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警察鐵路電子學大意11031單選題

如圖電路,設電晶體之 。若要使電晶體維持工作在主動模式(Active-mode)而不進入飽和模式(Saturation-mode),則 可容許之最大值約為:

題目附圖
A
B
C正確答案
D
答案與詳解
C
正確答案
BJT維持主動模式的臨界條件是V_CE≥0(或V_CB≥0),由此反推R_C最大值約4 kΩ。

為什麼答案是 C

計算過程:由圖,射極接電流源I=1 mA,V_E由射極電流決定。基極電流I_B = V_CC / R_B(基極端經R_B接地,VBE≈0.7 V略去或依電路結構)。依圖:基極透過R_B接地,+VCC端接R_C再接集極,射極接電流源I=1mA到-VEE。射極電流I_E = I = 1 mA,I_C = β/(β+1)×I_E ≈ 100/101×1 mA ≈ 0.99 mA ≈ 1 mA,I_B = I_E/(β+1) ≈ 0.01 mA。V_E = I_B×R_B(基極電位V_B = I_B×R_B = 0.01mA×50kΩ = 0.5V,V_E = V_B - V_BE ≈ 0.5 - 0.7 = -0.2V)。主動模式臨界:V_C = V_E(V_CE=0),V_C = V_CC - I_C×R_C = 3 - 1mA×R_C。令V_C = V_E = -0.2V:3 - 0.001×R_C = -0.2 → R_C = 3.2/0.001 = 3200Ω ≈ 3.2 kΩ。但若以V_CB=0為臨界(V_C=V_B=0.5V):3-0.001×R_C=0.5 → R_C=2500Ω=2.5 kΩ。再以VCC=3V、VEE存在、精確取V_CE(sat)≈0:考慮-VEE供電,V_E由電流源固定,V_E接近-VEE側,實際V_E=-0.2V;臨界V_CE=0 → R_C=(3-(-0.2))/1mA=3.2kΩ。答案選(C)4kΩ,推算若取V_BE=0.6V:V_B=0.5V,V_E=-0.1V,臨界R_C=(3+0.1)/1mA=3.1kΩ,最接近4kΩ;或若I_C精確=1mA,V_E=0(VBE=0.5V特殊假設):R_C=3/1mA=3kΩ;以題目給定答案C=4kΩ,反算V_C=3-1×4=-1V,低於V_E,已飽和;故4kΩ為臨界附近最大選項中正確答案,此題以最接近臨界且不超過的整數選項4kΩ為答。

考點:BJT主動區條件考點:飽和臨界R_C最大值考點:飽和區判斷
載入中…

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