五等-電子工程電子學大意104 年第 40 題單選題
若 P-N 接面二極體之導通電壓為 0.7 V,且導通電阻值為 0 Ω,則電阻 1 kΩ 上之電流為何?
A0.3 mA
B1.3 mA
C2.3 mA正確答案
D3.9 mA
C正確答案
共陰極二極體電路中,陽極電壓最高者優先導通,並使其他二極體逆向截止。
為什麼答案是 C
接 3V 的二極體優先導通,使共同陰極電壓升至 2.3V (3V - 0.7V)。此時 2V 與 1V 的二極體皆承受逆向偏壓而截止。電流 I = 2.3V / 1kΩ = 2.3mA。
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完整詳解
Pro · 無限重點 共陰極二極體電路中,陽極電壓最高者優先導通,並使其他二極體逆向截止。
找出最高電壓 3V,扣除二極體導通電壓 0.7V 得到輸出電壓 2.3V,除以電阻 1kΩ 即得電流 2.3mA。
逐選項分析
A✕
這是假設只有 1V 電壓源導通時的結果 (1V - 0.7V = 0.3V),忽略了高電壓源的存在。
B✕
這是假設只有 2V 電壓源導通時的結果 (2V - 0.7V = 1.3V),同樣忽略了最高電壓源。
C✓ 正確
接 3V 的二極體優先導通,使共同陰極電壓升至 2.3V (3V - 0.7V)。此時 2V 與 1V 的二極體皆承受逆向偏壓而截止。電流 I = 2.3V / 1kΩ = 2.3mA。
D✕ 陷阱
誤將所有電壓源產生的電流直接疊加計算,忽略了二極體的單向導電與電壓箝位特性。
多二極體共陰極電路特性
| 二極體連接端 | 偏壓狀態 | 電路行為 |
|---|
| 最高電壓端 (3V) | 順向偏壓 | 優先導通,決定共同節點電壓 (3V - 0.7V = 2.3V) |
| 較低電壓端 (2V, 1V) | 逆向偏壓 | 因陽極電壓低於陰極電壓 (2.3V),處於截止狀態 (Open) |
初學者常誤以為多個電源並聯時電流會全部疊加。在二極體共陰極電路(類似邏輯 OR 閘)中,只有電位最高的輸入端會導通,建立起輸出電位後,會迫使其他較低電位的二極體進入逆向偏壓而截止,不會有電流貢獻。