五等-電子工程電子學大意110 年第 6 題單選題
設計數位電路時,若採用 NPN 或 PNP 雙極性接面電晶體(BJT),一般情形會使用到 BJT 的那一種偏壓模式?
A飽和模式(Saturation mode)正確答案
B線性模式(Linear mode)
C順向主動模式(Forward active mode)
D逆向主動模式(Reverse active mode)
A正確答案
數位電路只需 ON/OFF 兩態,BJT 在飽和模式(ON)與截止模式(OFF)間切換,故採用飽和模式。
為什麼答案是 A
數位電路要求電晶體當作開關使用,ON 狀態即進入飽和模式(Vce 接近 0.2V),配合截止模式表示邏輯 0 與 1,因此是數位設計的標準偏壓模式。
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完整詳解
Pro · 無限重點 數位電路只需 ON/OFF 兩態,BJT 在飽和模式(ON)與截止模式(OFF)間切換,故採用飽和模式。
看到『數位電路』就想『開關』→ 飽和(ON) + 截止(OFF);看到『放大器』才想順向主動。
逐選項分析
A✓ 正確
數位電路要求電晶體當作開關使用,ON 狀態即進入飽和模式(Vce 接近 0.2V),配合截止模式表示邏輯 0 與 1,因此是數位設計的標準偏壓模式。
B✕ 陷阱
「線性模式」是類比放大器用語,實際上對應 BJT 的順向主動區,用於訊號線性放大,並非數位電路所需。名詞混淆陷阱。
C✕ 陷阱
順向主動模式 (BE 順偏、BC 逆偏) 是線性放大區,Ic=βIb 呈線性關係,適用於放大器設計而非數位開關電路,故錯誤。
D✕
逆向主動模式 (BE 逆偏、BC 順偏) β 值極小,幾乎無實用價值,僅在特殊情況如 TTL 多射極電晶體才會用到,非數位電路一般偏壓。
BJT 四種工作模式對照
| 模式 | BE接面 | BC接面 | 應用 |
|---|
| 截止 Cutoff | 逆偏 | 逆偏 | 數位 OFF (邏輯0) |
| 飽和 Saturation | 順偏 | 順偏 | 數位 ON (邏輯1) |
| 順向主動 Forward Active | 順偏 | 逆偏 | 類比放大器 |
| 逆向主動 Reverse Active | 逆偏 | 順偏 | 極少使用 |
考生常把「線性模式」誤認為數位。實際上線性=類比放大=順向主動區;數位電路要的是「非線性的開關行為」,即飽和與截止交替切換,切勿被「線性」二字誤導。