掌握電子學(含實習)複習講義教師用本 by Lungteng

第 2 章二極體的物理性質及特性 37

( A ) 10. 有一 PN 二極體逆向飽和電流於 300K 時為 1μA，於 350K 時 IS 應為  32  50 

統測趨勢領導大師超高命中 1. 如圖所示電路，Vs = 1V，則輸出電壓 Vo

為多少？  - 12  - 6  6  12 V。

【94 統測】

1. 如圖電路中，運算放大器外加直流電源

64  100 mA。

為 ±15V。當 Vs = 200mV，輸出電壓 Vo 為 ( C ) 11. 如圖，若稽納二極體 VZ = 10V，VS = 12V，RS = 1kW，RL = 2kW，則負載 RL 兩端電壓  18  - 18  15  - 15 V。為  12  10  8  0 V。

金賞

Yes,You can 第 3 章二極體的應用電路 53

重點 4

比較

1. 半波整流電路與全波整流電路之比較：

半波整流電路具有電路簡單及成本低廉的優點，但輸入之交流訊號只有某一半週有輸出，而另

大師推薦

一半週卻沒有輸出，因此整流效率較低，而且其輸出直流之平均值較低，漣波變化也較大。

101統一入學測驗

101統測超高命中趨勢掌握百分百

2. 橋式全波整流與中間抽頭式全波整流電路之比較：

前者之優、缺點如下：  優點：大師推薦

每一個二極體之 PIV 值僅為 Vm，而中間抽頭式全波整流電路需為 2Vm。

本書趨勢掌握度高，內容及試題既精準又實用，不用一定會後悔。

不需使用中間抽頭變壓器，可使整流器的體積縮小。

101統一入學測驗： ：Vo = (1 +

圖

圖

圖

 16mW  64mW  24mW  0W。

89k ) Vs 1k ⇒ Vo = (90)(200m) = 18V

2. 如圖  電路，若 R1 = 1kΩ，R2 = 10kΩ， Vo = 0.11V，則其輸入抵補電壓為多少？

體造成 1.4V 壓降對低電壓整流影響大。

3. 各種整流電路的特性比較：如表 3 - 1 所示。本書掌握高職學生最適合的複習方式表 3 - 1 各種整流電路

( D ) 13. 承上題，若電源改為 10V，則此稽納二極體之消耗功率為  16mW  64mW 

Vo = (1 +

24mW  0W。掌握電子學（含實習）複習講義

種類

＊( B ) 14. 如圖所示，若稽納（Zener）二極體崩潰電壓為 10V，且 12V ≤ Vi ≤ 15V，500W ≤ RL ≤

超過正飽和電壓 ( + 15V)

掌握電子學（含實習）複習講義

缺點：必須使用四個二極體，比中間抽頭式全波整流電路多用了兩個二極體，且兩個二極



( B ) 12. 如圖，稽納（Zener）二極體之崩潰電壓 VZ = 8V，此稽納二極體之消耗功率大小為

：

100k ) Vs = (6)(1) = 6V 20k

挖空式表格整理複習印象深

圖

1000W，則稽納二極體所消耗之最大功率為  0.5  0.4  0.3  0.2 W。

故 Vo = 15V

特性

Vos=  2  3  4  5 mV。

 0.01  0.1  1  10 mV。

中間抽頭式

橋式

2Vm

二極體個數

2Vm π

2fs

2Vm

漣波頻率（fr）

全波整流

次級線圈電壓

輸出電壓

2. 如圖  的電路，此 741 的輸入抵補電壓

半波整流

PIV

Vm π 負載為電容：Vm 負載為電阻：

fs（電源頻率）負載為電阻：Vm 負載為電容：2Vm

輸出波形

圖

圖

圖

為何種元件？ 石英晶體 發光二極體 稽納二極體 變容二極體。第 4 章雙極性接面電晶體及直流偏壓電路 117

( D ) 15.

掌握電子學（含實習）複習講義圖

圖

： ：抵補電壓於非反相輸入端輸入，即 101統一入學測驗 R Vo = (1 + 2 ) Vos R1

10k ⇒ 0.11 = (1 + ) Vos 1k ⇒ Vos = 0.01V = 10mV

：

( A ) 16. 下列敘述何者不正確？  Si 及 Ge 的原子序皆為 14  Si 的障壁電壓約為 0.7V  4. 如圖所示之電晶體集極回授偏壓電路， 4. 如圖所示直流偏壓電路中，其矽質 NPN Ge 的障壁電壓約為 0.3V  Si 及 Ge 皆是四價元素。電晶體直流電流增益 b 為 50，試求集極對電晶體的 b = 50，RB1 = RB2 = 100kΩ， = 0.7V，RC = 2kΩ，射極間之直流電壓近似值約為多少伏特？ V ，NV型半導體，要在本質半導體中加入少量 二價 三價 四價 五價元素。 V C (C =D1 5) 17. BE

VCE 大約為多少伏  10  8  6  4。輸入抵補電壓 Vos 加於非反相輸入端，故 RE =( 1kΩ，則直流偏壓 B ) 18. 如圖所示電路，矽製二極體 D1 及 D2 之順向偏壓 VD1 及 VD2 皆為 0.7 伏特，則流經電

( D ) 1. 如圖之電路，下列敘述何者正確？  Vdc = 31.8V

滿分搭配

 Vdc = 63.6V  Vdc = 141.4V  Vdc = 90V。

( A ) 2. 全波整流電路之直流輸出電壓 Vdc 為半波整流電路之 2 1 π  2    倍。 π π 2

圖

特？  8.8  阻 R 6.8  之電流 4.8  I 為 10.8。 4.25  3.32  2.15  0.76 毫安。 2

( B ) 19. 承上題電路，流經二極體 D2 之電流 ID2 為  4.125  3.108  2.245  1.365 毫安。

10k ) 0.1k ⇒ 0.202 = Vos(1 + 100)

＊( B ) 20. 如圖，R = 25kW，RS = 1.3kW，假設二極體的切入電壓為 0.6V，順向電阻 Rf = 200W，當 Va = Vb = 5V 時，Vo 等於  0  4.27  2.81  5 V。

Vo = Vos (1 +

( B ) 21. 有關變抗二極體（varactor）的電容 CT 的大小，下列敘述何者正確？ 與逆向偏壓成正比 與逆向偏壓成反比 與順向電流成正比 與順向電流成反比。

⇒ Vos = 2mV

圖

：

圖

：

IB =

12 − 0.7 = 0.0374mA 200k + (1 + 50)(2k )

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88 第 4 章雙極性接面電晶體及直流偏壓電路

4-1 雙極性電晶體之特性及結構重點 1

雙極性接合面電晶體

1. 雙極性接合面電晶體（簡稱 BJT）：是一個三層的半導體元件，如圖 4 - 1(a) 所示，若是一層較薄的 P 型半導體夾在兩層 N 型半導體之間，則稱為 NPN 電晶體，反之，如圖 4 - 1(b) 所示，若是一層較薄的 N 型半導體夾在兩層 P 型半導體之間，則稱為 PNP 電晶體。

(a)NPN 電晶體結構及符號

(b)PNP 電晶體結構及符號

圖 4 - 1 電晶體的結構及其電路符號

2. 雙極性接合面電晶體之意義： 

雙極性：表示電晶體之傳導電流是由不同極性之電子與電洞（電子與電洞之運動方向相反）共同組成。



接合面：電晶體內具有兩個 P - N 接合面。



電晶體：是「transfer resistor」之縮寫，其意義為「轉換電阻器」，翻譯為「電晶體」並無任何物理意義，但可用來解釋電晶體之放大作用。

3. 如圖 4 - 1 所示的電晶體結構： 

電晶體的三個電極分別稱為射極（E）、基極（B）與集極（C）。



射極與基極之間的接合面稱為射極接合面，集極與基極之間的接合面稱為集極接合面。

第 4 章雙極性接面電晶體及直流偏壓電路 89



結構寬度：C > E > B，基極寬度甚窄，約為總寬度的

1 。基極愈薄其可到達集極的擴散電 150

流愈大，但太薄則有下列不良影響。 極際電容增大，使高頻工作受限制。 易被電壓打穿。 

摻雜載子濃度的關係為：E > B > C，其原因為： 射極區內的載子濃度高於基極區，以便於載子由射極區向基極區擴散，而獲得較高的入射效率。 集極區內之載子濃度必須低，以使集極接合面可承受較高之逆向崩潰電壓。



電晶體的射極與集極雖為同型材料（皆為 N 型或皆為 P 型），但因射極之摻雜濃度高於集極，所以射極與集極不能對調連接，否則電晶體的耐壓與增益都將降低。

1. 電晶體加入載子濃度的大小為

1. 電晶體（BJT）結構寬度由大到小為何？

 B > C > E  E > C > B  C > E > B

 E > B > C  B > C > E  C > E > B

 E > B > C。

 B > E > C。

：

：

：在電晶體結構中摻雜載子濃度關係為 E > B > C。

在電晶體結構寬度 C > E > B。

2. 下列關於一般雙極性接面電晶體之敘述，

何者正確？ 射極摻雜濃度最低且寬度

何者正確？  結構寬度由小到大為

最窄 射極摻雜濃度最低且寬度最寬

E > C > B 載子濃度由大到小為 B > C > E

集極摻雜濃度最高且寬度最窄 集極

結構寬度由大到小為 C > E > B 載子

摻雜濃度最低且寬度最寬。

濃度由小到大為 E < B < C。

【99 統測】

：

：

：寬度：C > E > B；濃度：E > B > C。

寬度：C > E > B；濃度：E > B > C。

＊( B ) 1. 電晶體之射極 E 與集極 C 可否調換使用？ 可以，毫無影響 可以，但增益降低 可以，但增益增加 不可以。

90 第 4 章雙極性接面電晶體及直流偏壓電路

4-2 電晶體之電流成分重點 1

電晶體偏壓方式

1. 電晶體偏壓方式： 

電晶體具有兩個 P - N 接合面，而每一接合面可加順向或逆向偏壓，所以共有四種工作方式，其名稱及各接合面之偏壓接法，如表 4 - 1 所示。表 4 - 1 雙極性電晶體之工作方式工作方式



射極接合面之偏壓

集極接合面之偏壓

主動（active）

順向

逆向

飽和（saturated）

順向

截止（cutoff）

逆向

反轉（inverse）

逆向

順向

各種偏壓供給方式之用途： 飽和及截止方式：用於交換電路。 主動方式：用於線性放大電路，其失真最小。 反轉方式：會使電晶體的耐壓及增益降低，所以不被採用。

2. 電晶體之電流成分： 

電晶體 B - E 兩端加順向偏壓時，空乏區域小，而呈現低電阻，使射極區內之多數載子，跨越射極接合面而進入基極。



電晶體 B - C 兩端加逆向偏壓時，空乏區加大，而呈現高電阻，此時基極區內之多數載子將無法通過接合面，只有少數載子流通而已。



以圖 4 - 2 所示之 PNP 電晶體為例。

圖 4 - 2 PNP 電晶體在主動區內之載子運動及其所導致之端點電流方向

當電晶體 B - E 兩端加順向偏壓時，將使 P 型射極區內之電洞（多數載子）大量的注入 N 型基極區域而成為基極之超額少數載子，其中有一小部分與基極區內的電子結合，而大部分的電洞將受到 B - C 兩端所加逆向偏壓的吸引，繼續跨集極接合面而到達集極區域。

第 4 章雙極性接面電晶體及直流偏壓電路 91



由上述分析可知： 由射極發射之多數載子，大部分經由基極進入集極，而形成主要的集極電流 IC（多數）；少部分則與基極區內之多數載子結合，而形成微量（因基極區域較窄，且摻雜濃度較低）之控制電流。若將電晶體視為一個電流節點，則可應用克希荷夫電流定律得到： IE = IB + IC 集極電流除了由射極之多數載子傳導所形成的 IC（多數）之外，還包含了逆向偏壓下，由基極與集極區域中的少數載子所形成的微小漏電流 ICO（少數）（如圖 4 - 2 中所示之 ICO），因此集極電流可用下式來表示： IC = IC（多數載子） + ICO（少數載子）≒ IC（多數載子）



NPN 電晶體與 PNP 電晶體之比較： 加偏壓方法相同：作為放大器使用時，B - E 接合面加順向偏壓，而 B - C 接合面加逆向偏壓。 工作原理相同但電流極性相反： A. 多數載子皆由射極經過基極到集極，但因 NPN 電晶體之多數載子為電子，而 PNP 電晶體之多數載子為電洞，所以兩者之載子流動方向相反。 B. 假設流入電晶體之電流極性為正，而流出電晶體之電流極性為負，則如圖 4 - 3 所示： (a) PNP 電晶體：IE = + ，IB = - ，IC = - 。 (b) NPN 電晶體：IE = - ，IB = + ，IC = + 。 (c) 電晶體放大器工作在正常偏壓時，其電流之關係為：

|IE| = |IB| + |IC|

(a)PNP 電晶體 (b)NPN 電晶體

圖 4 - 3 雙極性電晶體之電流方向

C. 由於自由電子的移動率室溫下約為電洞 2 倍，而 PNP 型電晶體中主要是用電洞來傳導，所以交換速度較慢，頻率響應也較差；NPN 型電晶體主要是用電子來傳導，所以交換速度較快，頻率響應也較佳。

92 第 4 章雙極性接面電晶體及直流偏壓電路

1. 下列敘述何者錯誤？

1. NPN 電晶體若欲工作在作用區（active region），則

BJT 當開關使用時是工作於飽和區  （saturation region）或截止區（cut off region）

BJT 當放大器使用時是工作於作用區  （active region）

BJT 在作用區 (active region) 的偏壓方式  是 B - E 接面順向偏壓，B - C 接面逆向偏壓

基射接面需順偏，基集接面需順偏

基射接面需順偏，基集接面需反偏 基射接面需反偏，基集接面需順偏 基射接面需反偏，基集接面需反偏。：

作用區：B - E 接面：順偏，B - C 接面：逆偏

BJT 在飽和區（saturation region）的偏  壓方式是 B - E 接面逆向偏壓，B - C 接面逆向偏壓。：

：BJT 在飽和區的偏壓方式為 B - E 接面順向偏壓，B - C 接面順向偏壓。

2. NPN 電晶體在飽和區工作時，基極、射

2. 若 NPN 電晶體工作於作用區（active

極和集極之間電壓關係為  VBE > 0，

region），其三端的電壓關係為

VBC < 0  VBE < 0，VBC > 0  VBE > 0，

VBC > 0  VBE < 0，VBC < 0。

 VE > VB > VC  VB > VC > VE

：

：此為 NPN 電晶體且在飽和區。故 VBE > 0（且大於切入電壓，因順偏） VBC > 0（因順偏）。

 VC > VE > VB  VC > VB > VE。：

因 NPN 電晶體工作於作用區，故 B、E 順偏，則 VB > VE。又 B、C 逆偏，則 VC > VB ∴ VC > VB > VE

3. 一般 BJT 若欲提高內部電流放大率，則可

3. 一般 BJT 結構若將射極摻雜濃度提高，則

由哪些方面改善？

下列何者正確？ 將提高內部電流放大

提高射極摻雜濃度與降低基極寬度

率 將降低內部電流放大率 將提高

提高集極摻雜濃度與降低基極寬度

切入電壓 將提高基極有效寬度。

提高基極摻雜濃度與降低射極寬度 提高基極摻雜濃度與提高射極寬度。：

：當提高射極摻雜濃度或降低基極寬度時，則 IC ↑、IB ↓且 b ↑。

：

當提高射極摻雜濃度或降低基極寬度，將提高內部電流放大率。

第 4 章雙極性接面電晶體及直流偏壓電路 93

4. 有關雙極性接面電晶體（BJT）特性之敘

4. 下列有關雙極性接面電晶體（BJT）特性

述，下列何者有誤？  BJT 為電流控制

之敘述，何者正確？  BJT 為電壓控制

元件  NPN 型 BJT 正常工作時，流通

元件  PNP 型 BJT 正常工作時，流通之

之多數載子為電子  BJT 用於線性放大

多數載子為電子  BJT 當開關時，工作

時，基射極需接反偏，基集極接順偏 

於截止區或飽和區  BJT 元件使用可以

不可以兩個二極體來代替 BJT 元件使用。

相當於兩個二極體反接使用。

：

：BJT 線性放大，故在工作區，則基射極需順偏，基集極接逆偏。

BJT 為電流控制元件， NPN 型 BJT 流通多數載子為電子； PNP 型 BJT 流通多數載子為電洞， BJT 元件使用不等同使用兩個二極體反接。

＊( C ) 1. 在雙極性電晶體的共射極組態中，作用區常被用來放大信號，主要是因為在該區有何特性？  IC 與 IB 無關 輸入阻抗極高 電晶體輸出電流對輸入電流反應極為靈敏  IC 約等於 ICBO。 ( D ) 2. 通常電晶體用於小訊號之線性放大器，其工作點必須位於 飽和區 截止區 截止區和飽和區 動作區。 ( B ) 3. 電晶體開關在 OFF 時，電晶體進入 飽和區 截止區 工作區 反向偏壓工作區。 ( C ) 4. BJT 電晶體是利用下列何者控制之元件？ 電場 磁場 電流 電磁場。 ( D ) 5. 雙極性接面電晶體（BJT）在作用區時  BE 接面是逆向偏壓，而 CB 接面是順向偏壓  BE 與 CB 接面都是順向偏壓  BE 與 CB 接面都是逆向偏壓  BE 接面是順向偏壓，而 CB 接面是逆向偏壓。 ( C ) 6. 電晶體在數位電路中最主要的用途是作為 放大 振盪 開關 整流。

94 第 4 章雙極性接面電晶體及直流偏壓電路

4-3 電晶體之三種基本放大電路重點 1

電晶體三種基本放大電路

1. 電晶體放大電路依其公共端點不同之分類：電晶體放大電路依其公共端點之不同，可分為三種型式：共基極（common base；簡稱為 CB）、共射極（common emitter；簡稱為 CE）與共集極（common collector；簡稱為 CC）。 2. 電晶體放大器之輸入與輸出端點：表 4 - 2 電晶體放大器之輸入與輸出端點之區分接腳

共同端

輸入端

輸出端

CB 放大器

CE 放大器

CC 放大器

電路名稱

表 4 - 2 所示為電晶體放大器之輸入與輸出端點之區分，由表 4 - 2 可看出： 

基極若非共同端，則必然當作放大器之輸入端。



集極若非共同端，則必然當作放大器之輸出端。

3. 電晶體三種組態： 

共基極組態： 又稱為基極接地式（grounded base）放大器，如圖 4 - 4 所示，輸入訊號加於射 - 基極之間而輸出訊號則由集 - 基極之間取出。 輸入阻抗 Ri 甚小（約為 20Ω），輸出阻抗 Ro 甚大（約為 100kΩ 以上），可用來匹配一極低的訊號源阻抗與一極高的負載阻抗。 輸出與輸入訊號同相。

圖 4 - 4 共基極組態放大器電路

順向電流轉換比或稱為電流增益為 Ai： A. Ai =

Io ，因 CB 放大器之輸出端為集極而輸入端為射極，所以此處 Io = IC，而 Ii = IE。 Ii

B. 直流電流增益： α =

IC 。 IE

第 4 章雙極性接面電晶體及直流偏壓電路 95

C. 因 IE = IB + IC，且 IC  IB，所以 IC 雖小於 IE 但近似於相等。由此可知，α 雖然略小於 1，但頗接近於 1，通常在 0.9 至 0.998 之間。 高頻響應較佳。 漏電流或稱為逆向飽和電流或截止電流：如圖 4 - 5 所示。

圖 4 - 5 共基極電流 ICBO

A. 定義：輸入開路時，電晶體之輸出迴路由於逆向偏壓的作用，使少數載子流動所形成之微量電流。 B. CB 電路中集極端之漏電流以 ICBO 或 ICO 表示，其中下標「C」及「B」表示電流通過之接端，而下標「O」用來表示射極輸入端為開路。換言之，ICBO 之定義為：射極輸入端開路時，流經 C - B 接合面之漏電流。 

共射極組態： 此電路又可稱為射極接地式放大器，如圖 4 - 6 所示。輸入訊號加於基 - 射極之間，而輸出訊號由集 - 射極之間取出。

圖 4 - 6 共射極組態放大器電路

具有中等的輸入及輸出阻抗（Ri 約為 1k ～ 5kΩ，Ro 約為 50kΩ）。 輸出與輸入訊號相位相差 180°，可以作為反相器。 電流增益 Ai =

Io ，此處 Io = IC 而 Ii = IB。 Ii

IC 。 IB B. βac 為 CE 放大器真正的訊號增益，但是在實際應用上，由於 βdc 與 βac 之值極為相近， A. 直流電流增益 β =

所以一般應用上都不特別加以區分，而統一以 β 或 hfe 來表示。 C. CE 放大器之電流增益 β 值甚大於 1，所以比 CB 放大器之電流增益 α 大（α 略小於 1），但略小於 CC 放大器之電流增益 γ （= 1 + β）。

96 第 4 章雙極性接面電晶體及直流偏壓電路 漏電流 ICEO：如圖 4 - 7 所示： A. 定義：基極（輸入端）開路時，集極與射極之間（即輸出迴路），由於逆向偏壓作用，而使少數載子流動所形成之微量電流。 B. ICEO = (1 + β)ICBO，所以 CE 放大器之漏電流較 CB 放大器大，以致使 CE 放大器之集極電流受溫度之影響較大。

圖 4 - 7 共射極電路 ICEO



共集極組態： 此電路又可稱為集極接地式放大器或射極隨耦器，如圖 4 - 8 所示，輸入訊號加於基 - 集極之間，而輸出訊號由射 - 集極之間取出。

圖 4 - 8 共集極組態放大器電路

具有高輸入阻抗，低輸出阻抗，主要應用於阻抗匹配。 輸出與輸入訊號相位相同。 電流增益 Ai，通常以 γ 表示，為電晶體三種組態中之最大者。直流電流增益 γ =

IE = 1+ β IB

1. 某電晶體操作在基 - 射極接面為順偏，

1. NPN 電晶體工作於主動區，其射極流出

基 - 集極接面為逆偏情形下，已知 IC = 9.5mA

的電子有 0.25％在基極與電洞結合，其餘

及 IE = 10mA，求 IB 及 b 值為  0.5mA，

99.75％被集極收集，則此電晶體之 b 值為

19  0.5mA，0.95  19.5mA，19

何？  99  199  299  399。

 19.5mA，0.95。

【99 統測】

：

：依題意電晶體在工作區 IE = IB + IC ⇒ 10m = IB + 9.5m ⇒ IB = 0.5mA IC = bIB ⇒ 9.5m = b(0.5m) ⇒ b = 19

：

b =

IC 99.75% = = 399 IB 0.25%

第 4 章雙極性接面電晶體及直流偏壓電路 97

重點 2

電晶體三種基本放大電路的比較

1. 三組態之 Av（電壓增益）、Ai（電流增益）、Ri（輸入阻抗）、Ro（輸出阻抗）、Ap（功率增益）比較如下： Ai：CC > CE > CB

Ri：CC > CE > CB

Av：CB > CE > CC

Ro：CB > CE > CC

Ap：CE > CB > CC 2. 電晶體三參數之間的關係： 

基本定義： A i =

Io 。 Ii

 CB 放大器： α =

IC IE

IC IB

 CE 放大器： β =

IE  γ > β > α IB 互換關係：證明下列關係式時，常須利用 IE = IB + IC = IB + βIB = (1 + β)IB 之關係。  CC 放大器： γ =



α =

β ： 1+ β

β =

α ： 1− α

IC I IC IB β = = ∵α = C = I E I B + IC (I B + IC ) 1 + β IB

IC I IC IE α = = ∵ β = C = I B I E − IC (I E − IC ) 1 − α IE

1 ： 1− α IE IE 1 1 = = = 或 ∵γ = I B I E − IC 1 − ( IC ) 1 − α IE

α =

 γ = 1+ β =

∵γ =

IE α 1− α + α 1 = 1+ β = 1+ = = IB 1− α 1− α 1− α

β ： γ

∵α =

IC I B IC β = × = IE IE IB γ

 ICEO = (1 + β)ICBO

3. 三種組態基本放大特性彙整：表 4 - 3 三種組態基本放大特性彙整特性組態

輸出電流

電流增益

電壓增益

功率輸入輸出增益阻抗阻抗

α 共基極

IC = αIE + ICBO

（α < 1 但

最大

中等最低最高

中

最大中等中等

α ≒ 1）共射極

共集極

IC = βIB + ICEO

= βIB + (β + 1)ICBO

（β > 1）

IE = γ × IB + ICEO

γ （β + 1）

最小 Av < 1 （但 Av ≒ 1）

最小最高最低

信號相移 0° （同相）

備註

適合高頻電路

唯一 180° 兼具 Av、Ai 於一身（反相） 一般放大器 0°

又稱射極隨耦器

（同相） 適合阻抗匹配

98 第 4 章雙極性接面電晶體及直流偏壓電路

2. 雙極性電晶體（BJT）放大器有三種基本組

2. 下列電晶體放大器中，具有最低輸出阻抗

態：共基極（CB）組態、共射極（CE）組

的為何者？ 共集極放大器 共射極

態與共集極（CC）組態，其中具有電壓大

放大器 共基極放大器 多級共射極

小放大作用但不具電流大小放大作用者為

放大器。

 CB  CE  CC  CE 及 CB。【91 統測】：

【94 統測】

：𡂈

輸出阻抗最低，輸入阻抗最高為共集極放大器。

：Av：CB > CE > CC Ai：CC > CE > CB 故 Av 最大，Ai 最小為 CB。

3. 下列關於電晶體基本放大電路組態特性的

敘述，何者正確？ 共射極組態放大電

敘述，何者錯誤？ 共射極組態放大電

路又稱為射極隨耦器 共射極組態之輸

入與輸出信號相位差 180 度 共射極組

入與輸出信號相位差 180 度 共基極組

態放大電路的高頻響應最佳 共射極組

態只具有電流放大作用不具電壓放大的作

態兼具有電流放大與電壓放大的作用。

用。

【95 統測】

：

：

： 共集極組態放大電路又稱為射極隨耦器。

共集極組態放大電路又稱為射極隨耦器。

共基極組態放大電路的高頻響應最  佳。 共射極組態兼具有電流放大與電壓放大的作用。

4. 下列關於 BJT 的敘述，何者錯誤？ 對

4. 下列關於 BJT 的敘述，何者正確？ 無

NPN BJT 而言，IE = IB + IC  對 PNP BJT

論對 NPN 或 PNP BJT 而言，IE = IB + IC 

而言，IE = IB + IC  b 為共射極放大器的

a 為共射極放大器的電流增益  a > b > γ

電流增益  a 為共集極放大器的電流增

 IE = (1 + b)IC。

益。

【95 統測】

：

：共集極放大器 γ =

：

α 為共基極放大器的電流增益

IE = 1 + b IB

γ > b > α IE = (1 + b)IB

第 4 章雙極性接面電晶體及直流偏壓電路 99

重點 3

電晶體三個基本工作區域

1. 名稱：工作（主動、活動、操作、線性作用）區、飽和區、截止區。 2. 判斷方法可分三種： 順逆偏壓 B、E 接面 ⇒ 順偏 ⇒

B、C 接面 ⇒ 順偏 ⇒ 飽和區（sat.） B、C 接面 ⇒ 逆偏 ⇒ 工作區（act.）

B、E 接面 ⇒ 逆偏，B、C 接面 ⇒ 逆偏 ⇒ 截止區（cut - off）  I B ≥

IC ( sat .) β

IB ≥

IC ( sat .)

符合 ⇒ 飽和區（sat.）

不符合 ⇒ 工作區（act.） IB = 0 ⇒ 截止區（cut - off）

 VCE

VCE ≤ 0.2V（Si）⇒ 飽和區（sat.）

0.2 < VCE < VCC ⇒ 工作區（act.） VCE = VCC ⇒ 截止區（cut - off）

3. 特性曲線：  CB 組態：令輸入電流 IE 及輸出電壓 VCB 為自變數，而輸入電壓 VBE 及輸出電流 IC 為應變數，則 輸入特性：如圖 4 - 9(a) 所示。 輸出特性：如圖 4 - 9(b) 所示。

(a) 輸入特性

(b) 輸出特性

圖 4 - 9 NPN 電晶體在共基極（CB）組態的特性曲線

100 第 4 章雙極性接面電晶體及直流偏壓電路  CE 組態：令輸入電流 IB 及輸出電壓 VCE 為自變數，而輸入電壓 VBE 及輸出電流 IC 為應變數，則 輸入特性：如圖 4 - 10(a) 所示。 輸出特性：如圖 4 - 10(b) 所示。

(a) 輸入特性

(b) 輸出特性

圖 4 - 10 NPN 電晶體在共射極（CE）組態的特性曲線

 CC 組態：令輸入電流 IB 及輸出電壓 VCE 為自變數，而輸入電壓 VBC 及輸出電流 IE 為應變數，則 輸入特性：如圖 4 - 11(a) 所示。 輸出特性：如圖 4 - 11(b) 所示。

VBC (a) 輸入特性

(b) 輸出特性

圖 4 - 11 NPN 電晶體在共集極（CC）組態的特性曲線

第 4 章雙極性接面電晶體及直流偏壓電路 101

5. 某電晶體 b = 100，測得基極電流

5. 有一電晶體，適當偏壓於作用區，測得

IB = 0.4mA，集極電流 IC = 4mA，則此電晶

IB = 0.05mA，IE = 5mA，則此電晶體的 α 參

體工作於何區？ 工作區 飽和區

數值為多少？  0.01  0.99  9.9

截止區 負電阻區。

 100。

：

【94 統測】

：

IC ：IB ≥ b

IE = IB + IC

4m = 0.04mA 符合，故此 100 電晶體工作於飽和區。 ⇒ 0.4mA ≥

⇒ 5m = 0.05m + IC ⇒ IC = 4.95mA

IC 4.95m = = 0.99 IE 5m

a =

6. 電晶體開關電路中，當集射極為 ON 狀態

6. 若一電晶體的 IC < bIB 時，則電晶體之工作

時，下列選項何者正確？  IB = IE = 0

區為何？ 主動區 飽和區 截止

 βIB ≥ IC(sat.)  βIB < IC(sat.)  VBE =

區 無法判斷。

0V。

【93 統測】

：

：電晶體當開關電路時，工作於截止區或飽和區，若 ON 時，則電晶體在飽和區。 ∴ IB ≥

IC ( sat .) b

【92 統測】

IB >

IC ( sat .) b

符合飽和區

（符合）

7. 共射極組態電晶體電路之 α 值有 0.03 的變

7. 已知某電晶體之共基極（CB）電流增益

動量（範圍為 0.96 ～ 0.99），則 β 的變動

a 由 0.99 變為 0.98，若此電晶體基極電流

量為  33.3  25  50  75。

IB = 0.02mA，請問下列敘述何者錯誤？ 共射極（CE）電流增益 β 將會增加 

：

：b =

α 1− α

0.96 = 24 當 a = 0.96，則 b = 1 - 0.96 0.99 = 99 1 - 0.99 故 b 的變動量為 99 - 24 = 75。 當 a = 0.99，則 b =

射極電流由 2mA 降為 1mA 集極電流由 1.98mA 降為 0.98mA 若想維持原來的集極電流，可增加基極電流。【93 統測】：

當 a = 0.99 時，b =

α = 99 1− α

當 a = 0.98 時，b =

α = 49 1− α

則 b 值將降低。

102 第 4 章雙極性接面電晶體及直流偏壓電路

( C ) 1. 電晶體共射極（CE）、共基極（CB）、共集極（CC）三種放大電路特性比較，下列敘述何者錯誤？ 輸入阻抗以 CC 電路最高 輸出阻抗以 CC 電路最低 功率增益以 CB 最高  CC 之電壓增益比 1 小，接近於 1。 ( C ) 2. 如圖，屬於何種組態電路？ 共源極 共基極 共集極 共射極。 ( B ) 3. 下列有關共集極放大電路之敘述何者正確？ 信號由集極輸入 輸入電阻高 射極電壓的平均值永遠為 0V 又稱集極隨耦器。

＊( B ) 4. 電路中有一 NPN 型電晶體，今知其 b = 120，且流入集極之電流為 0.85 安培，流入基極之電流為 10 毫安培，則從射極流出之電流應為  1.2  0.86  2.05  0.35 安培。

圖

＊( C ) 5. NPN 電晶體，其 b = 100，且流入集極電流為 0.8 安培，流入基極電流為 12 毫安培，則此電晶體處在 截止區 主動區 飽和區 無法判定。 ( A ) 6. 電晶體在何種情形下，IC = IE（即 a  1）？ 順向主動區 反向主動區 飽和區 截止區。

＊( B ) 7. 在一共射極（common emitter）雙極性電晶體（bipolar transistor）電路中，雙極性電晶體電流增益 b 值為 49，射極（emitter）電流為 5mA，則其基極電流為  1mA  0.1mA  10mA  1A。 ( D ) 8. 在一共射極電晶體電路中，射極電流為 5mA，基極電流為 0.1mA，則此電路之電流增益為  500  50  51  49。 ( B ) 9. 在不考慮漏電流之關係時，下列有關 BJT 之描述何者錯誤？  IC = bIB  β =  IE = IC + IB  IC = aIE。

α 1+ α

＊( A ) 10. 共射極接法之電晶體的 a 由 0.95 變至 0.958，則 b 值由  19 增至 23  25 增至 46  30 增至 58  45 增至 72。 ( B ) 11. 電晶體放大器參數 b、a，及如圖所示電流 IC、IB、IE 在不考慮漏電流之關係時，下列何者錯誤？  β = IC + IB  β =

I α  α = E  IE = IB 1− α

IC 。 IB

( C ) 12. 通常當一電晶體開關進入飽和區時，其集極、射極間的電壓（VCE）大約為多少伏特？  1.2  5  0.2  0.7 V。

圖

第 4 章雙極性接面電晶體及直流偏壓電路 103

( C ) 13. 射極隨耦器之主要功用為下列何者？ 提高電壓增益 降低電流增益 阻抗匹配用 推動高電阻負載用。 ( B ) 14. 對於電晶體的三種基本組態而言，下列敘述何者錯誤？ 共射極組態功率增益最大 共基極組態中輸出與輸入信號相位差 180° 共集極組態常作為阻抗匹配之用 共集極組態電壓增益約為 1。 ( B ) 15. 電晶體放大電路組態（CE，CB，CC）的功率增益依序為  CC > CB > CE  CE > CB > CC  CB > CC > CE  CC > CE > CB。

4-4 電晶體的最大額定值重點 1

電晶體最大額定值

1. 所謂最大額定值是指電晶體在使用時，不得超過這些額定之限制值，否則容易破壞或喪失原來的工作特性。標準的電晶體資料手冊中，包括三種額定值：最大集極電流 IC(max)、最大集極電壓 VCE(max)、最大集極功率損耗 PC(max)。 2. 最大集極電流 IC(max)：當基 - 射極之間為順向偏壓時，集極端所容許的最大電流。 3. 最大集極電壓 VCE(max)： 

VCBO：射極開路時，集 - 基極之間的最大逆向耐壓。



VCEO：基極開路時，集 - 射極之間的最大逆向耐壓。



一般而言，VCEO = 40％～ 50％ VCBO。

4. 最大集極功率損耗 PC(max)： PC(max) 與集極電壓及集極電流的關係，隨著組態而變，但集極功率損耗的產生是由集極電壓與電流決定： 

CE 組態：PC(max) = VCE(max) × IC(max)



CB 組態：PC(max) = VCB(max) × IC(max)



CC 組態：PC(max) = VCC(max) × IC(max)

5. 最大接合面溫度 Tj(max)：  

接合面溫度由於電晶體內部溫度上升，而增加至破壞點之最高上限溫度。在周圍溫度為 25°C 時，鍺晶體之 Tj(max) 約為 100°C ～ 110°C，而矽晶體約為 150°C ～

200°C，因此矽晶體之耐溫特性較佳。

104 第 4 章雙極性接面電晶體及直流偏壓電路

1. 電晶體當共射極線性放大器使用時，若此

電晶體的最大功率損耗為 400 毫瓦特，且

電晶體的最大功率損耗為 250 毫瓦特，且

集極對射極間之電壓為 10 伏特，則此電晶

集極對射極間之電壓為 20 伏特，則此電晶

體的工作最大集極電流為  40 安培 

體的工作最大集極電流為  25mA 

40 毫安培  25 毫安培  25 安培。

12.5mA  10mA  5mA。

：

PC = VCEQ × ICQ

：PC = VCEQ × ICQ ⇒ 400m = 10 × ICQ

⇒ 250m = 20 × ICQ

⇒ ICQ = 40mA

⇒ ICQ = 12.5mA

( D ) 1. 功率電晶體的集極與外殼間，通常接在一起，其最主要目的是 美觀大方 製造上較方便 易於辨識 散熱較佳。

＊( C ) 2. 功率電晶體其外殼的金屬，一般都與電晶體本身的哪一極相連？ 射極 基極  集極 空腳。

4-5 電晶體的編號重點 1

電晶體的編號

1. 電晶體製成後，通常是用金、鋁或鎳作引線，然後將整個結構包裝在密封容器內，大功率者帶有螺樁與散熱片，小功率者則使用小型金屬外殼或塑膠殼體。 2. 一般而言，電晶體的外殼上會有一些標記，以表示哪一條引線是連接至電晶體的射極、集極或基極。 3. 電晶體編號的意義： 

美製電晶體：依聯合電工協會（JEDEC）之命名規定，電晶體為二層半導體組合，有兩個 P - N 接合面，故通常冠以 2N 字樣：如 2N3569 等；而二極體只有一個 P - N 接合面，故冠以 1N 字樣：例如 1N60 等；PNPN 四極體有三個 P - N 接合面，故冠以 3N 字樣。若同一功能之電晶體，以後再有改良時，則於標號後，附以 A、B、C 等字母。



日製電晶體：日本工業標準（JIS）之命名編制格式如下所示。

第 4 章雙極性接面電晶體及直流偏壓電路 105

數字

英文字母

數字

英文字母

第一項

第二項

第三項

第四項

第五項

例：

第 1 項數字：0 為光電晶體或光電二極體，1 為二極體，2 為電晶體，3 為四接端電晶體。 第 2 項英文字母表示半導體：S 代表 semiconductor 半導體。 第 3 項英文字母表示用途及極性： A - PNP 高頻用

B - PNP 低頻用

C - NPN 高頻用

D - NPN 低頻用

F - P 閘 SCR

G - N 閘 SCR

H - UJT（單接合面電晶體）

J - P 通道 FET

K - N 通道 FET

M - TRIAC（雙向 SCR） 第 4 項數字表示電晶體的序號，按照廠商向日本電子機械工業會（EIAJ）的登記順序，由 11 開始編號。 第 5 項英文字母表示改良品：依改良品問世的順序，以 A、B、C、D 等字母來表示。 

CS9011 NPN CS9012 PNP CS9013 NPN CS9014 NPN CS9015 PNP CS9016 NPN

1. 電晶體編號 2SB77A，其中 B 表示  PNP 高頻用電晶體  NPN 高頻用電晶體  PNP 低頻用電晶體  NPN 低頻用電晶體。

1. 下列編號，何者不是電晶體？  2N2222  CS9013  2N3055  1N4001。：

1N 4001 為二極體。

：

：A：PNP 高頻用電晶體 B：PNP 低頻用電晶體 C：NPN 高頻用電晶體 D：NPN 低頻用電晶體

( A ) 1. 在日規半導體中，2SA 開頭之元件為  PNP 電晶體  NPN 電晶體 二極體  UJT。 ( A ) 2. 編號 2SC945 的電晶體為下列哪一種用途及型態的元件？ 高頻用 NPN 型 低頻用 NPN 型 高頻用 PNP 型 低頻用 PNP 型。 ( A ) 3. 1N4148 是下列何種元件？ 二極體 電晶體 場效電晶體  UJT。

106 第 4 章雙極性接面電晶體及直流偏壓電路

4-6 電晶體的直流工作點重點 1

電晶體的直流工作點

1. 電晶體的偏壓： 

偏壓：施加於電晶體各電極中之適當直流電壓或電流。



工作點或稱靜態工作點（Q 點）：係指無輸入交流信號時，電晶體對於直流在特性曲線上的關係點，待加交流輸入信號時，電晶體即以此為基準而工作的一點。



偏壓電路的目的在建立放大器電路的正確工作點（Q 點），使其獲得適當的電壓與電流，使交流信號在此工作點產生偏移，並增加電路穩定性。



偏壓電路設計運算的原則：利用克希荷夫電壓或電流定律。 輸入迴路運算式的確立。 輸出迴路運算式的確立。

2. 負載線： 

若欲利用電晶體作線性放大器時，且為使輸出端能獲得不失真的輸出，電晶體就必須先施加適當的偏壓。



工作點必須選定在電晶體的工作區內，若選在飽和點與截止點，電晶體的放大會失真。



工作點的比較： 工作點選定在負載線中央，如此可得正負最大不失真的輸出（如圖 4 - 12）。

圖 4 - 12 工作點在中央可得最大不失真輸出

若工作點偏壓太低且太靠近截止點，以致負半週信號易進入截止區而產生失真（如圖 4 - 13）。 若工作點偏壓太高而太靠近飽和點，以致正半週信號易進入飽和區而產生失真（如圖 4 - 14）。

第 4 章雙極性接面電晶體及直流偏壓電路 107

圖 4 - 13 工作點靠近截止點所引起的失真圖 4 - 14 工作點靠近飽和點所引起的失真

A. 直流負載線（如圖 4 - 15）：求法：(a) 先寫出放大電路的輸出迴路方程式。 (b) 令 IC = 0，求出 VCE。 (c) 令 VCE = 0，求出 IC。 (d) 綜合兩點連成一線，即為直流負載線。 B. 交流負載線（如圖 4 - 15）：求法：(a) 先求出交流負載等效電阻 rL（RC//RL），故交流負載線之斜率 m = (b) 交流與直流負載線相交在工作點 Q。 (c) 故通過 Q 點（VCEQ，ICQ），加上斜率 m =

−1 ⇒ 利用點斜式求出：(y - b) = m(x - a) rL

IC - ICQ = (

-1 )(VCE - VCEQ) rL

圖 4 - 15 直流負載線與交流負載線

−1 。 rL

108 第 4 章雙極性接面電晶體及直流偏壓電路結論 1. 交流負載線的斜率（ =

−1 −1 −1 = ），通常大於直流負載線的斜率（ = ）。 rL R C || R L RC

2. 其交流集極電壓最大正向擺動電壓限制為 VCEQ + ICQrL，最大負向擺動電壓限制為 0。為避免失真，輸出的 Vp - p 值須選擇 2ICrL 與 2VCC 中之較小值者。 3. 兩條負載線之功用：判斷最大不失真之用。

1. 某電源電壓 VCC 為 15V 之 A 類單級放大器，

1. 圖所示為雙極性接面電晶體的輸出特性

1 VCC 處。由 2 於此電路未加溫度補償電路。當工作一段

曲線，其中直線為負載線，A、B、C、D

1 3 VCC 處。當輸入為弦波時，其最大不失真

在避免失真產生的條件下，請問哪一點的

其原始設計之工作點在 VCE =

時間後，工作點受溫度影響而移至 VCE =

輸出電壓之振幅約為  2  5  7

四個點為不同 IB 時的工作點。已知 IB1 ～ IB4 分別為 10mA、20mA、30mA、40mA，輸入訊號振幅可以最大？  A  B  C  D。

【100 統測】

 9 V。：

：此為 A 類單級放大器，故電晶體電路工作點設計於負載線中央，但因受溫度影

1 V = 5V 處， 3 CC 故為使輸出能最大不失真，則電壓振幅為 Vo = 5V。響工作點偏移至 VCE =

圖

：

為考慮避免工作於飽和區，故應選擇 C 點以避免失真。

第 4 章雙極性接面電晶體及直流偏壓電路 109

2. 如圖所示電路，為一偏壓電路及其直流

2. 如圖所示，如果減小電阻 RB 之值，則電

輸出負載線，若原工作點在 Q1 位置，欲修

路之工作點（Q 點）在直流負載線上會如

正工作點至 Q2 位置，則應 減少 RB

何移動？ 移向 A 點 移向 B 點 

增加 RB 減少 RC 增加 RC。

移向 C 點 移向 D 點。

【96 統測】

【94 統測】

圖 圖

： ：

電晶體之偏壓電路工作點會在負載線上移動，

：因 Q（工作）點往下方移動，故 IC ↓，IB ↓，則 RB ↑。

故 C，D 兩點排除。又因 RB ↓，IB ↑，IC ↑，故往 A 點移動。

3. 如圖  (a) 所示電路中，若 BJT 原來工作

3. 承老師講解 3，若 VCC 值變大時，則下列

點為 Q 點，若將電源電壓 VCC 值變小時，

敘述何者正確？ 新的工作點應向 B 點

則其新的工作點應落在圖 (b) 中的哪一

趨近 新的工作點應向 C 點趨近  IB

點？ A 點  B 點  C 點  D 點。

電流值將減小 新的工作點仍在 Q 點不會影響。：

VCC ↑，則直流負載線往外推，故應向 B 趨近。

(a)

(b)

圖

：

：VCC ↓，則直流負載線往內縮，故應落在 C 點。

110 第 4 章雙極性接面電晶體及直流偏壓電路

＊( A ) 1. 如圖 (a) 及 (b)，RB 應為多少才能滿足 Q 點之條件？  430  43  500  50 kW。

(a) (b)

圖

( D ) 2. 如圖電路，若工作點在 Q1 的位置時，欲修正工作點至 Q2 的位置，則應 減少 RB 加大 RC 減少 RC 加大 RB。

圖

＊( D ) 3. 如圖所示電路及電晶體之特性曲線，假設電晶體原來的工作點為 Q 點，則當 RB 電阻值變大時，其新的工作點應近似於哪一點？  A  B  C  D 點。

圖

第 4 章雙極性接面電晶體及直流偏壓電路 111

4-7 電晶體各種直流偏壓電路重點 1

共射極 (CE) 偏壓電路

1. 固定偏壓電路（如圖 4 - 16）： 

只需一個電源，有高的電流增益及電壓增益，為廣受歡迎的放大器。



由輸入迴路，根據 KVL 定律：



VCC = IBRB + VBE V - VBE V IB = CC ≒ CC （∵ VCC  VBE） RB RB IC = bIB



由輸出迴路： VCC = ICRC + VCE VCE = VCC - ICRC

圖 4 - 16 固定偏壓電路圖 4 - 17 射極負回授偏壓電路

2. 射極回授偏壓電路（如圖 4 - 17）： 

在電路中射極增加電阻 RE 而使具有穩定作用。



輸入迴路，依 KVL 定律： VCC - IBRB - VBE - IERE = 0

VCC − VBE R B + (1 + β)R E IC = bIB ≒ IE

IB = 

輸出迴路，依 KVL 定律： VCC - ICRC - VCE - IERE = 0 VCE ≒ VCC - IC(RC + RE)



為避免因 RE 所形成的負回授作用，使交流訊號增益大量衰減，可在 RE 兩端並聯一射極旁路電容器 CE。

1 = ∞ ），RE 可產 2πfC 生穩定直流工作點之作用，以避免因電晶體的熱循環效應，而造成熱跑脫的現象。

A. 在直流分析時，電容器呈開路狀態（因直流工作下，f = 0，使 XC =

B. 在交流訊號輸入時，電容器可視為短路，此時 RE 也被短路，因而不會有交流負回授的效應，放大器的增益也不致被衰減。

112 第 4 章雙極性接面電晶體及直流偏壓電路 3. 電壓負回授偏壓電路： 

如圖 4 - 18 所示，利用電阻由集極跨接到基極所形成的電壓負回授電路，能改善直流偏壓的穩定性。此電路之基極偏壓是取自集極之回授電壓，當溫度上升而使工作點朝向飽和區移動時，VCE 將隨之減小而使基極偏壓也減小，以致使電晶體之導電量減小，工作點也就趨於穩定。



基極電流：由克希荷夫電壓定律得 VCC - (IB + IC)RC - IBRB - VBE = 0

VCC − VBE R B + (1 + β)R C 集極電流：IC = bIB ∴ IB =



圖 4 - 18 電壓負回授偏壓電路

圖 4 - 19 改良之電壓回授偏壓穩定電路



集 - 射極電壓 VCE：VCE = VCC - IERC



由上式可知：若 RB 趨近於 0，電路之穩定性最佳；換言之，RB 愈小，其負回授量愈大，電路之穩定性愈佳，但交流增益衰減愈大。為了避免這個缺點，電路可修改如圖 4 - 19 所示，對直流偏壓而言，回授電阻 RB = RB1 + RB2；對交流訊號而言，由集極回授之訊號，經由 RB2、CD 旁路，而無法送回基極，因此將此電容稱為反交連電容，僅用來衰減交流訊號，對直流偏壓沒有任何影響（因直流分析，電容器呈開路狀態）。

4. 同時具有射極負回授及集 - 基極偏壓電路：偏壓電路也可以同時包含射極電阻及集 - 基極偏壓兩種方法，如圖 4 - 20 所示之實用電路。 

基極電流 IB：由克希荷夫電壓定律得： VCC = (IB + IC)RC + IBRB + (IB + IC)RE + VBE = (1 + b)IBRC + IBRB + (1 + b)IBRE + VBE

VCC − VBE R B + (1 + β)(R C + R E ) IC = bIB ≅ IE VCE ≅ VCC - IC(RC + RE) (NPN) ∴ IB =

 

第 4 章雙極性接面電晶體及直流偏壓電路 113

圖 4 - 20 同時具有射極負回授及集 - 基極偏壓電路

5. 分壓式偏壓電路：  集極之偏壓電流和電壓都和 b 值有關，b 值對溫度甚為敏感，有鑑於此，設計出一個與 b 值無關的電路來。 

圖 4 - 21(b) 為圖 4 - 21(a) 的戴維寧簡化等效電路。

VCC R 2 R 1R 2 ， R BB = R1 + R 2 R1 + R 2 由圖 4 - 21(b) 之輸入迴路，依 KVL 定律： VBB = RBBIB + VBE + IERE = IBRBB + VBE + (1 + b)IBRE VBB =



VBB − VBE R BB + (1 + β)R E IE ≒ IC = bIB ∴ IB =

(a) 分壓式偏壓電路

(b) 簡化等效電路

圖 4 - 21 分壓式偏壓電路及等效電路



由輸出迴路： VCE = VCC - ICRC - IERE ≒ VCC - IC(RE + RC)



本電路，穩定性良好，而且受 b 值變化的影響甚微，故一般放大電路皆用之。

114 第 4 章雙極性接面電晶體及直流偏壓電路

1. 如圖所示的電晶體電路，假設 b = 100， V BE(sat.) = 0.7V，V CE(sat.) = 0.2V，V i = 5V，

1. 如圖  為共射極放大電路，b = 100，

求使電晶體停留在飽和區之最大 RB 值為

IB = 0.03mA  VC = 6V 本電路工作於

多少？  204  48  112  76

飽和區。

kΩ。

下列敘述何者錯誤？  IC = 3mA 

【90 統測】

圖 圖

：

：

：IB ≥

IB =

IC(sat.) b VCC − VCE ( sat .)

⇒ Vi − VBE ≥ RB

RC β

10 − 0.2 5 − 0 . 7 ⇒ ≥ 4.66k RB 100 4.3 9.8 ≥ ⇒ R B 466k ⇒ RB ≤ 204kΩ

IB ≥

VCC − VBE 12 − 0.7 = ≒ 0.03mA RB 377 k IC ( sat .) b

VCC - VCE ( sat .) ⇒ 0.03m ≥

RC 100

12 - 0.2 ⇒ 0.03mA ≥ 2k ≒ 0.06mA（不符合） 100 ∴電晶體在工作區 IC = bIB = (100)(0.03m) = 3mA VC = VCC - ICRC = 12 - (3m)(2k) = 6V

第 4 章雙極性接面電晶體及直流偏壓電路 115

2. 如圖，電晶體 b = 40，VBE = 0.7V，

2. 考慮圖所示之電晶體電路，假設電晶體

VCE(sat.) = 0.2V，若 V1 = 15V，則 Vo 值為

的參數如下：VBE = - 0.7V，VBE(sat.) = - 0.8

 1.1  2  3  0.2 V。

V，VCE(sat.) = - 0.2V，b = 100，則此電路在直流工作點的集極電流為  25  20  15  10 mA。

圖

： 圖

：圖可等效為下圖：：

IB =

25 − 0.7 150k + (1 + β)(1k )

= 0.097mA IC = bIB = (100)(0.097m) 使用戴維寧定理等效電路中

V1 × 40k = 1.5V 360k + 40k RB = 360k//40k = 36kW VBB =

RC = 27k//3k = 2.7kW V'CC =

5 × 27 k + (−10) × 3k = 3.5V 27 k + 3k

VBB - VBE 1.5 - 0.7 = ≒ 0.022mA RB 36k IC = bIB = (40)(0.022m) ≒ 0.88mA

IB =

Vo = V'CC-ICRC = 3.5-(0.88m)(2.7k) = 1.1V

= 9.7mA ≒ 10mA

116 第 4 章雙極性接面電晶體及直流偏壓電路 3. 如圖所示，當電晶體 b = 100 時，(1 + b)

3. 如圖所示，當電晶體 b = 100 時，(1 + b)

RE  RB，IC 電流等於  0.5  1 

RE  RB，IC = 0.5mA，圖中電晶體 C、E

5  10 mA。

兩端電壓 VCE 為  5  10  15  20 V。

圖 圖

：

：IB =

10 − 0.7 R B + (1 + β)R E

9.3 ≒ （∵ (1 + b)RE  RB） (1 + β)R E 9.3 = (1 + 100)(20k ) = 4.6mA IC = bIB = (100)(4.6m) = 0.46mA ≒ 0.5mA

：

VCE = VCC - ICRC - IERE - ( - 10) ≒ VCC - ICRC - ICRE + 10 = 20 - (0.5m)(10k) - (0.5m)(20k) + 10 = 30 - 15 = 15V

第 4 章雙極性接面電晶體及直流偏壓電路 117

4. 如圖所示直流偏壓電路中，其矽質 NPN 電晶體的 b = 50，RB1 = RB2 = 100kW，

4. 如圖所示之電晶體集極回授偏壓電路，電晶體直流電流增益 b 為 50，試求集極對

V C C = 1 5 V ， V B E = 0 . 7 V ， R C = 2 k W ，

射極間之直流電壓近似值約為多少伏特？

RE = 1kW，則直流偏壓 VCE 大約為多少伏

 10  8  6  4。

特？  8.8  6.8  4.8  10.8。

圖

：

圖

12 − 0.7 = 0.0374mA 200k + (1 + 50)(2k ) IC = bIB = (50)(0.0374m) = 1.87mA IB =

： ：直流分析所有電容視為開路，故等效為：

VCE = 12 - IE × 2k ≒ 12 - IC × 2k = 12 - (1.87m)(2k) ≒ 8V

IB =

VCC − VBE R B1 + R B 2 + (1 + β)(R C + R E )

15 − 0.7 100k + 100k + (1 + 50)(2k + 1k )

≒ 0.041mA IC = bIB = (50)(0.041m) ≒ 2.05mA VCE = VCC - IERC - IERE ≒ VCC - ICRC - ICRE = 15 - (2.05m)(2k) - (2.05m)(1k) ≒ 8.8V

118 第 4 章雙極性接面電晶體及直流偏壓電路 5. 如圖所示，設 IB  0A，b = 100， VBE = 0.7V，則 VCB 為  10.3  11.3  12.3  13.3 V。

5. 如圖 (a) 所示分壓式偏壓電路，矽電晶體 b = 120，圖 (b) 由基極看入的戴維寧等效電壓 VBB 及戴維寧等效電阻 RBB 其值分別為  VBB = 2V，RBB = 6kW  VBB = 4V，RBB = 12kW  VBB = 2V， RBB = 12kW  VBB = 6V，RBB = 6kW。

圖

：

：此電路可等效為：

(a)

使用戴維寧等效電路 RB = 90k//10k = 9kW

20 × 10k = 2V 90k + 10k ∵ IB ≅ 0A VBB =

∴ VBB ≅ VB = 2V V - VBE IE = B 1.3k = 1mA ≅ IC VC = 20 - IC × 5.7k = 20 - (1m)(5.7k) = 14.3V VCB = VC - VB = 14.3 - 2 = 12.3V

(b)

圖

：

使用戴維寧等效

10 × 20k = 4V 30k + 20k RBB = 30k//20k = 12kΩ VBB =

第 4 章雙極性接面電晶體及直流偏壓電路 119

重點 2

共集極 (CC) 偏壓電路

1. 共集極放大器之偏壓方法與 CE 放大器大致相同，只是將輸出端改為射極而已。典型的 CC 放大電路如圖 4 - 22 所示。 2. 由於 CC 放大器之射極必定接有一射極電阻 RE，此具有電壓串聯負回授作用，所以此電路本身已具有穩定直流工作點的功能。

圖 4 - 22 共集極組態偏壓電路

圖 4 - 23 穩定型共集極組態自給偏壓電路

3. 圖 4 - 22 與圖 4 - 23 分別為固定偏壓及自給偏壓方式的 CC 放大器，其輸入部分之分析方法，與具有射極電阻 RE 的電流負回授型 CE 放大器完全相同；唯一不同的是輸出部分，必須修正為 VCC = VCE + IERE ≒ VCE + ICRE 4. 此電路之直流工作點，通常設在 VCE =

VCC 處，以獲得最大而不致失真的輸出訊號。 2

120 第 4 章雙極性接面電晶體及直流偏壓電路

6. 如圖縇之迴路中，其矽晶體之射極偏壓 VE

6. 圖電路中的電晶體當開關使用，求輸出

約為何值？  12.3  4.6  8.5 

電壓 Vo 為多少？  20  10  5

15.2 V。

 0 V。

圖縇

【95 統測】

圖

：

20 - 0.7 = 0.048mA IB = 240k + (1 + 80)(2k) IC = βIB = (80)(0.048m) = 3.84mA 忽略 IB 的效應，IC ≅ IE VE = VEE - IE × 2k ≒ 20 - IC × 2k = 20 - (3.84m)(2k) = 12.3V

：

因 Vi = 0V，故電晶體截止，Vo = 0V。

第 4 章雙極性接面電晶體及直流偏壓電路 121

重點 3

共基極（CB）偏壓電路

1. 圖 4 - 24 所示為共基極偏壓電路，利用 KVL，寫出輸入迴路方程式： VEE = IERE + VEB ∴ IE =

VEE - VEB V ≒ EE RE RE

由上式可看出，射極電路完全由射極電源電壓及射極電阻來決定。 2. 利用 KVL，寫出輸出迴路方程式： VCC = ICRC + VBC 其中 IC = aIE  IE（∴ a = 1）

圖 4 - 24 共基極偏壓電路

7. 如圖所示之電路，電晶體 b = 50，切入

7. 如圖所示電路，Vi 為輸入信號，RL 為負

電壓 VBE = 0.7V，則集射極電壓 VCE 為何？

載，下列何者為此放大器電路組態？ 

 5.3  6.8  7.8  9.1 V。

共基極放大器 共射極放大器 共集

【99 統測】

極放大器 射極隨耦器。

圖

：

圖

：

10 - 0.7 = 1 mA ≅ IC 9.3k VCE = VC - VE = (10 - 1m × 3k) - ( - 0.7)

：IE =

= 7.7V （若 IC 以精確值代入，可算出 VCE = 7.8V）

【95 統測】

122 第 4 章雙極性接面電晶體及直流偏壓電路

重點 4

電晶體的偏壓穩定

1. 電晶體是一熱敏之元件，當溫度改變時，電晶體的參數如 b、ICO 及 VBE 就發生變化，而導致工作點的偏移，因此電晶體電路必須供給適當的偏壓，亦即藉外加的電阻和電源網路作適當的安排，以獲得最佳的工作點，例如 CE 放大器中若要使其工作點穩定，則必須設法使 IC 及 VCE 保持定值，一般常用的方法有兩類： 穩定法；補償法。穩定法是應用電阻式的電路，它允許 IB 改變，以適應當 ICO、b 及 VBE 變化時，IC 仍保持穩定。補償法則利用對溫度很靈敏的零件如二極體、電晶體或熱敏電阻等，它們能提供補償電流或電壓以保持工作點不變。 2. 溫度穩定因數 S： 

定義：係指 b 和 VBE(IB) 為定值時，電晶體因溫度的變動（∵ T ↑，ICO ↑，IC ↑）以集極電流變化量對逆向飽和電流變化量的比值。

∆IC I B 所流過電阻總和 = ∆ICO 基極電阻 + I 流過之電阻 E 1+ β 若 ICO 變動 ∆ICO，即 ∆IC 等於 ∆ICO，則 S = 1，此為最理想之穩定情況，因集極電流不易受逆即S =



向飽和電流之影響。 

若 ICO 受溫度變動而變動 ∆ICO，IC 隨之變動 (1 + b)∆ICO，則 S 為 (1 + b)，此為最差之穩定情形。

 S 值之範圍：1 ≤ S ≤ (1 + b) S 值愈小，電路穩定性愈好。 S 值愈大，電路穩定性愈差。

8. 若圖  所有的電阻與電容特性都不受溫度

8. 有關電晶體之偏壓電路的工作點，下列何

影響，則一旦溫度升高時會造成何種變

者受 b 改變之影響最大？ 固定偏壓電

動？  IC 減少，VCE 減少  IC 減少，

路 集極回授偏壓電路 分壓偏壓電

VCE 增加  IC 增加，VCE 減少  IC 增

路 自給偏壓電路。

加，VCE 增加。

【92 統測】

：

因固定偏壓電路工作點最不穩定。

圖

： ：當溫度上升，則 IC ↑，故 VCE ↓。

第 4 章雙極性接面電晶體及直流偏壓電路 123

9. 電晶體小訊號放大電路中，同學可依電晶

9. 下列關於共射極放大電路之敘述，何者錯

體的偏壓找到集極輸出迴路負載線（直流

誤？ 在共射極偏壓電路中加入射極電

負載線），而有關集極輸出迴路負載特性

阻，可提高工作點的穩定度 在共射極

的敘述，下列何者錯誤？ 可預知為負

偏壓電路中加入射極電阻，是一種負回授

斜率 可預知頻率響應 可預知該電

作用 在共射極偏壓電路中加入射極電

路輸出訊號（電壓值） 可預知工作點

阻，可提高電壓增益 在共射極偏壓電

Q 的位置。

路中的射極電阻加入並聯的旁路電容，可

【95 統測】

提高電壓增益。

：

：負載線為一負斜率之直線方程式，但無法預知頻率響應。

【96 統測】

：

在 CE 偏壓電路中若加入 RE，降低 Av。

＊( D ) 1. 如圖所示，電晶體 b = 50，VBE = 0.7V，VCE(sat.) = 0.2V，下列 VB 值何者可確保電晶體工作於飽和區？  0.5  1  2  5 V。

＊( A ) 2. 如圖所示電路中，假設電晶體的 b = 100，VBE = 0.7V，試計算在 Q 點之 VCE 值為  7.56  8.84  9.20  10.69 V。

圖

圖

圖

＊( C ) 3. 承第 2. 題，在圖電路中，如果我們增加 RB 之電阻值，則電路之 Q 點在直流負載線上會如何移動？ 向飽和點接近 不變 遠離飽和點 以上皆非。 ( B ) 4. 如圖，若 VB = 10V，VBE = 0.7V，VCE(sat.) = 0.2V，β = 50，則此電晶體工作於 作用區 飽和區 截止區 反轉區。

＊( A ) 5. 如圖集極電流之飽和值 IC(sat.) 為  4  5  10  20 mA。

圖

圖

圖

124 第 4 章雙極性接面電晶體及直流偏壓電路＊( A ) 6. 如圖所示，若電晶體的 b 值為 50，而 RB 電阻選用 100kW，則該電晶體的消耗功率為  0.1  0.2  1  2 W。

＊( B ) 7. 如圖之電路，其電晶體 b = 60，VBE = 0.7V，計算 VCE 電壓值大約為  1.2  2.2  3.2  4.2 V。 ( D ) 8. 如圖所示，若電晶體的 b 值為 50，則 RB 電阻應選用多少，才能使電晶體工作於飽和區？  100  80  60  40 kW。

＊( A ) 9. 如圖所示電路，下列何者錯誤？  IB = 3.85mA  IC = 3.85mA  VE = 3.89V  VCE = 8.41V。

＊( D ) 10. 如圖之電路直流偏壓之 IB 值為何？（設 VBE = 0.7V）  1.5mA  1.1mA  11mA  23.1mA。

圖

圖

圖

( A ) 11. 如圖所示之電晶體電路，此電路中 RE 最主要的作用為 增加直流偏壓工作點的穩定度 降低輸出電阻 提高小信號放大之電壓增益 提高小信號放大之電流增益。

圖

圖

圖

＊( B ) 12. 如圖，若電晶體之 VBE = 0.7V 時，則電晶體之 VB 約為  8.42  4.56  7.72  8 V。 ( A ) 13. 如圖所示，假設電晶體 VBE = 0.7V，VCE(sat.) = 0.2V，若 A 點輸入 12V 之電壓，則電晶體工作在 飽和區 作用區 截止區 崩潰區。

第 4 章雙極性接面電晶體及直流偏壓電路 125

綜合實力評量一、基礎題

( A ) 1. 電晶體被用作線性增量放大時，主要是工作在 工作區 飽和區 截止區 崩潰區。

＊( C ) 2. 一 NPN 電晶體共射極放大器，若 IB = 0.06mA、IE = 6.06mA，則其 b 值為  98  99  100  101。 ( A ) 3. 當電晶體之 B - E 接面順向偏壓，C - B 接面逆向偏壓時，則此電晶體之工作方式在  作用區 飽和區 截止區 反轉區。

＊( D ) 4. 電晶體 a 與 b 的關係，下列何者不正確？  

1 1 α β = 1 +  β = α = α β (1 − α) (β + 1)

1 1 = 1+ 。 β α

( D ) 5. 下列敘述，何者錯誤？  NPN 電晶體頻率特性高於 PNP 電晶體 射極接地式電晶體放大電路的電流增益 b 值大於 1 電晶體的各種組態中，具有較低輸入電阻的是共基極組態 電晶體的集極與射極對調連接，則耐壓高，增益亦高。 ( D ) 6. 若 NPN 電晶體操作於工作區（active region）模式下，則此 NPN 電晶體三端（E、 B、C）之電壓大小關係為何？  VE > VB > VC  VB > VC > VE  VC > VE > VB  VC > VB > VE。 ( D ) 7. 電晶體有三種放大電路型式，對於共集極放大電路的特性，下列何者錯誤？ 輸入阻抗最高 輸出阻抗最低 電流增益最大 電壓增益最大。 ( B ) 8. 編號 2SD261 的電晶體為下列哪一種用途及型態的元件？ 高頻用 NPN 型 低頻用 NPN 型 高頻用 PNP 型 低頻用 PNP 型。

＊( C ) 9. 如圖之電路，其中 RC = 1kW，RB = 10kW，並假設電晶體的特性：VCE 飽和電壓為 0.2V， VBE 飽和電壓為 0.8V，VBE 順向作用之切入電壓為 0.7V，共射極順向電流增益 bF = 100，請問下列敘述何者錯誤？ 若 VCC = 5V，VBB = 1.15V，則 VCE = 0.5V 若 VCC = 5V， VBB = 1.0V，則 IC = 3mA 若 VCC = 5V，VBB = 5V，則 IC = 43mA 若 VCC = 5V，VBB = 0V，則 VCE = 5V。

圖

126 第 4 章雙極性接面電晶體及直流偏壓電路 ( A ) 10. 射極隨耦器（emitter follower）之阻抗特性是 輸出阻抗小，輸入阻抗大 輸出阻抗大，輸入阻抗小 兩者均大 兩者均小。 ( C ) 11. 有一 NPN 型電晶體，其 b = 100，且流入集極電流為 0.8 安培，流入基極電流為 12 毫安培，則此電晶體處在 截止區 主動區 飽和區 無法判定。

＊( B ) 12. 假設圖之輸入電壓 Vi 僅有 0V 與 5V 兩種電壓準位，若欲使電晶體工作於開關模式（Vi = 0V 時電晶體截止，Vi = 5V 時電晶體飽和），請問下列何種電阻值的組合無法達到此要求？  R1 = 40kW，R2 = 1kW  R1 = 1kW，R2 = 40kW  R1 = 1kW，R2 = 10kW  R1 = 10kW，R2 = 1kW。

圖

圖

＊( B ) 13. 下列敘述何者錯誤？ 共射極組態中，輸出與輸入信號相位差 180° 共基極組態由於米勒效應，所以頻寬較共射極組態為窄 共集極組態可作為阻抗匹配之用 共基極組態中，輸出與輸入信號同相。 ( B ) 14. 電晶體放大器中，輸入阻抗最高與輸出阻抗最低者分別為  CE，CB  CC，CC  CC，CB  CB，CB。

＊( C ) 15. 如圖，已知電晶體之 b = 250，則 VCE 之值為  5.32  7.84  12.03  20.15 V。 ( D ) 16. 矽電晶體的參數受溫度的影響為  VBE 隨著溫度上升而上升  b 值隨著溫度上升而下降 溫度對 Q 點沒有影響 溫度每上升 10°C 逆向飽和電流幾乎上升一倍。 ( A ) 17. 如圖所示電路，VBE = 0.7V，b = 100，則 VCE =  5.35  4.56  6.21  7.36 V。

圖

圖

＊( D ) 18. 如圖之放大器電路，電晶體之 b = 100，若操作點上 IC = 10mA，VBE = 0.5V，則 RB 值應為  35  65  115  143 kW。

第 4 章雙極性接面電晶體及直流偏壓電路 127

＊( D ) 19. 承第 18. 題，集極與射極間電壓 VCE 為  2  3  4  5 V。 ( D ) 20. 如圖所示之電路，若電晶體為矽質，VCC = 12V，RC = 1kW，RB = 100kW，b = 150，則 IB 值約為  120.2  60.2  50.2  46.2 mA。

＊( C ) 21. 如圖  所示為一 NPN 電晶體構成之放大器，其 b = 100，若操作點上 IC = 10mA， VBE = 0.5V，則 RE 值應為  100  250  378  416 W。

＊( A ) 22. 如圖之電路，b = 100，VBE = 0.7V，VCE = 3.98V，RE = 1kW，IC = 2mA，則 RC 之值為  3  6  1  2 kW。

＊( D ) 23. 承第 22. 題，R1 之值應是多少？  164  82  1.64  328 kW。

圖

圖

圖

二、進階題

＊( C ) 1. 如圖為 LED 的驅動電路，使 LED 發亮的電壓為 2V，電流為 15mA，試求 RB、RC 的適當電阻值，假設飽和電晶體的壓降可忽略  50kW、200W  50kW、100W  30kW、200W  30kW、100W。

圖

圖

圖

＊( D ) 2. 計算圖  中電路的偏壓，下列數據何者錯誤？  IC = 1.28mA  VE = 1.54V  VB = 2.24V  R1 = 33kW。 ( D ) 3. 如圖所示之電路中，負載線方程式為  IC = bIB + (1 + b)ICO  IC = - aIE + ICO  IB + IE + IC = 0  IC =

(VCC - VCE ) 。 RL

128 第 4 章雙極性接面電晶體及直流偏壓電路＊( C ) 4. 如圖所示電路，電晶體的 b = 120，VCE(sat.) = 0.2 伏特，VBE(sat.) = 0.7 伏特，稽納二極體之稽納崩潰電壓 VZ = 5.6 伏特，當 Vi = 2 伏特時，Vo 約為  0.2  2.8  5.6  9 伏特。

圖

圖

圖

＊( D ) 5. 承第 4. 題，當 Vi = 3 伏特，Vo 約為  9  7.3  5.9  4.3 伏特。＊( D ) 6. 承第 4. 題，當 Vi = 3 伏特時，流過稽納二極體之電流 I 約為  5.3  5.17  4.9  0 毫安培。

＊( C ) 7. 承第 4. 題，當 Vi = 5.5 伏特時，Vo 約為  9  7.3  0.2  - 0.8 伏特。＊( B ) 8. 如圖所示電路，若 VCC = 12V，則 IC 電流約為  2.4  5.3  8.5  12 mA。

＊( D ) 9. 如圖，VCC = - 18V，RC = 2kW，RB = 20kW，RE = 0.27kW，b = 50， VBB = - 1.8V 及 VEB = 0.7V，求 VCE  - 9.21  - 8.47  - 10.29  - 14.3 V。

＊( A ) 10. 如圖所示，若 b = 49，VEB = 0.7V，則 VC 約為多少？  4.4  8.3  5.8  10.8 V。圖

三、歷屆試題

＊( B ) 1. 下列有關雙極性電晶體特性的描述，何者錯誤？ 電晶體操作在作用（active）區時，射極（E）- 基極（B）接面為順向偏壓，集極（C）- 基極（B）接面為逆向偏壓 電晶體操作在飽和（saturation）區時，射極（E） - 基極（B）接面為逆向偏壓，集極（C） - 基極（B）接面為逆向偏壓 一般電晶體放大器之輸入阻抗：共基極（CB） < 共射極（CE） < 共集極（CC） 一般電晶體放大器之輸出阻抗：共集極（CC）< 共射極（CE）< 共基極（CB）。

【93 統測】。

＊( C ) 2. 如圖𥺼之電路，其中 RC = 1kW，RB = 10kW，並假設電晶體的特性：VCE 飽和電壓為 0.2V，VBE 飽和電壓為 0.8V，VBE 順向作用之切入電壓為 0.7V，共射極順向電流增益 bF = 100，請問下列敘述何者錯誤？ 若 VCC = 5V，VBB = 1.15V，則 VCE = 0.5V 若 VCC = 5V， VBB = 1.0V，則 IC = 3mA 若 VCC = 5V，VBB = 5V，則 IC = 43mA 若 VCC = 5V，VBB = 0V，則 VCE = 5V。【93 統測】

圖𥺼

第 4 章雙極性接面電晶體及直流偏壓電路 129

( B ) 3. 電晶體開關電路中，當集射極為 ON 狀態時，下列選項何者正確？  IB = IE = 0  bIB ≥ IC(sat.)  bIB < IC(sat.)  VBE = 0V。

【93 統測】

( C ) 4. 下列何者為電晶體之編號？  mA741  1N4001  2N2222  NE555。【93 統測】 ( A ) 5. 若一電晶體的基極電流 IB = 1mA，集極電流 IC = 0.1A，電晶體之 b = 100，則此電晶體工作在哪一區？ 主動區 飽和區 截止區 無法判斷。

【93 統測】

＊( A ) 6. 如圖𥺦所示，若電晶體的 b 值為 100，則使電晶體處於飽和狀態的最小 IB 約為多少？  0.05  0.5  5  500 mA。

圖𥺦

【94 統測】

圖糍

圖𤧹

＊( A ) 7. 圖糍是電晶體 Q 驅動發光二極體（LED）的電路，若此電晶體當開關使用，輸入的電壓 Vi 為 5V，則 LED 亮時，輸出電壓 Vo 的近似值為多少？  0  5  7.5  15 V。

【94 統測】

＊( B ) 8. 圖糍中的電晶體 Q，其 b = 100，當輸入電壓 Vi 為 5V 時，該電晶體的工作區域為何？ 作用區 飽和區 截止區 負電阻區。

【94 統測】

( C ) 9. 有一電晶體，已知 E - B 接面為順向偏壓，C - B 接面為逆向偏壓，則此電晶體工作在何區？ 截止區 飽和區 作用區 空乏區。

【94 統測】

( C ) 10. 電晶體在數位電路中的用途為何？ 放大 振盪 開關 整流。【94 統測】 ( A ) 11. 如圖𤧹所示，Vi 為輸入，Vo 為輸出，則此電路應歸類為下列何者？ 共射極放大電路 共基極放大電路 共集極放大電路 差動放大電路。

【94 統測】

( D ) 12. 承第 11. 題圖𤧹之電路，RE 在偏壓電路中有何效用？ 增加增益 增加 IB 增加靈敏度 增加穩定性。

【94 統測】

＊( C ) 13. 若負載具有阻抗小及高耗電特性，則下列何種放大電路較適合予驅動？ 共射極放大電路 共基極放大電路 共集極放大電路 差動放大電路。

【94 統測】

＊( C ) 14. 圖𡞰所示的電晶體電路，當電晶體在作用區且 VCE = 6.5V 時，求 b 值為多少？  92  100  114  130。

【94 統測】

圖𡞰

130 第 4 章雙極性接面電晶體及直流偏壓電路＊( D ) 15. 如圖粎所示之電路，若電晶體 b = 120，VBE(sat.) = 0.8V，VCE(sat.) = 0.2V，下列選項何者正確？電晶體在反向作用區 電晶體在順向作用區電晶體在截止區 電晶體在飽和區。

【94 統測】

＊ ( B ) 16. 承第 15. 題，下列選項何者正確？  VCE = 3V  IC = 11.8mA  IB = 98.33µA  IB = 55.2µA。

【94 統測】

( D ) 17. 若一電晶體的基極電流 IB = 1mA，集極電流 IC = 0.1A，且電晶體的 b = 150，則此電晶體工作在哪一區？  主動區  截止區  線性區  飽和區。【94 統測】 ( D ) 18. 下列關於 BJT 的敘述，何者錯誤？ 對 NPN BJT 而言，IE = IB + IC 對 PNPBJT 而言， IE = IB + IC  b 為共射極放大器的電流增益  a 為共集極放大器的電流增益。【95 統測】 ( B ) 19. 某放大電路中，電晶體工作於作用區，且其 a = 0.98，基極電流 IB = 0.04mA，則射極電流為多少？  0.1  2  3.8  5 mA。

【95 統測】

( A ) 20. 已知某電晶體操作於飽和區與截止區，則下列何者為不適合驅動的元件？ 擴音器的放大器 小燈泡 發光二極體（LED） 繼電器（Relay）。

【95 統測】

( D ) 21. 電晶體與真空管比較，下列何者為電晶體之優點？ 易生高熱 消耗大量功率 價格昂貴 體積小。

【96 統測】

( D ) 22. 共射極組態雙極性電晶體作為開關使用，當導通時，此電晶體之工作區域為何？ 歐姆區 作用區 截止區 飽和區。

【96 統測】

＊( C ) 23. PNP 電晶體工作在作用區時，下列敘述何者正確？ 基極電壓大於射極電壓 集極電壓大於基極電壓 射極電壓大於集極電壓 集極電壓等於射極電壓。【96 統測】 ( C ) 24. 將雙載子電晶體當開關使用，若開關閉合，則電晶體應工作於何區？ 截止區 工作區 飽和區 線性區。

【96 統測】

＊( B ) 25. 如圖籼所示電路，b = 100，若 Vi = 5V 欲使電晶體開關閉合，則 RB 最大約為  100W  2kW  4kW  10kW。

圖粎

【96 統測】

圖籼

圖粮

＊( C ) 26. 圖粮所示電路，當 Vi = 0.7V 時，電晶體工作區域及集極對射極電壓 VCE 為何？ 截止區，0V 飽和區，0V 截止區，10V 飽和區，10V。

【96 統測】

第 4 章雙極性接面電晶體及直流偏壓電路 131

( A ) 27. 圖檲電路為電晶體驅動發光二極體 LED 之電路，其中電晶體 Q 作為開關用，當輸入電壓 Vi 是 0V 時，在此電路上，所量測之輸出電壓 Vo 的值約為下列何者？  12  8  4  0 V。

【97 統測】

＊( C ) 28. 關於雙極性接面電晶體基本放大電路組態的特性比較，下列敘述何者錯誤？ 電壓增益最大的是共基極組態 電流增益最大的是共集極組態 輸入阻抗最大的是共射極組態 輸出阻抗最大的是共基極組態。

【97 統測】

( D ) 29. 關於雙極性接面電晶體的共基極偏壓組態的特性，下列敘述何者錯誤？ 輸入信號與輸出信號同相位 輸入阻抗低，輸出阻抗高 電壓增益大，電流增益約等於 1  適合用於低頻電路中作阻抗匹配。

【97 統測】

( A ) 30. 共射極組態之雙極性接面電晶體開關在開路時，電晶體工作區域為何？ 截止區  作用區 飽和區 歐姆區。

【97 統測】

( C ) 31. 下列敘述何者正確？ 共射極電路常用於高頻振盪電路 共射極電路常用作阻抗匹配器 共集極電路常用作電壓隨耦器 共基極電路適合作電流放大器。【97 統測】 ( A ) 32. 如圖緜所示之電路，若電晶體的 b 值為 100，VBE = 0.7V，VCE(sat.) = 0.2V，稽納二極體的崩潰電壓 VZ = 9V，則當 Vi = 3V 時，Vo 之值為何？  7.7  8.5  9  9.7 V。【97 統測】

＊( D ) 33. 如圖縇所示之電路，若電晶體 b = 50，切入電壓 VBE = 0.7V，則此電路消耗直流功率為何？  130.4mW  102.1mW  85.2mW  65.2mW。

圖檲

【98 統測】

圖緜

圖縇

( D ) 34. 下列何種 BJT 電晶體放大電路組態之功率增益最高？ 共閘極組態 共集極組態 共基極組態 共射極組態。

【98 統測】

( C ) 35. 下列關於 BJT 電晶體射極隨耦器之特性敘述，何者錯誤？ 輸出訊號與輸入訊號相位相同 電壓增益略小於 1 電流增益低於 1 輸入阻抗甚高。

【98 統測】

( D ) 36. 關於雙極性接面電晶體（BJT）放大電路，下列敘述何者正確？  B - E 接面順向偏壓；B - C 接面順向偏壓  B - E 接面逆向偏壓；B - C 接面逆向偏壓  B - E 接面逆向偏壓；B - C 接面順向偏壓  B - E 接面順向偏壓；B - C 接面逆向偏壓。

【98 統測】

132 第 4 章雙極性接面電晶體及直流偏壓電路 ( A ) 37. 想使用三用電錶量測雙極性接面電晶體（BJT）的 b 值，下列敘述何者正確？ 基 - 射極接面為順向偏壓，基 - 集極接面為逆向偏壓 基 - 射極接面為順向偏壓，基 - 集極接面為順向偏壓 基 - 射極接面為逆向偏壓，基 - 集極接面為順向偏壓 基 - 射極接面為逆向偏壓，基 - 集極接面為逆向偏壓。

【98 統測】

( B ) 38. 圖緓中電晶體作為開關使用，欲使燈泡高亮度的亮起，下列敘述何者正確？ 基 - 射極接面為順向偏壓，基 - 集極接面為逆向偏壓 基 - 射極接面為順向偏壓，基 - 集極接面為順向偏壓 基 - 射極接面為逆向偏壓，基 - 集極接面為順向偏壓 基 - 射極接面為逆向偏壓，基 - 集極接面為逆向偏壓。

圖緓

【98 統測】

圖罎

圖𦉡

( D ) 39. PNP 電晶體工作於飽和區時，其基射極電壓 VBE 和基集極電壓 VBC 為何？  VBE > 0 及 VBC > 0  VBE > 0 及 VBC < 0  VBE < 0 及 VBC > 0  VBE < 0 及 VBC < 0。【99 統測】 ( B ) 40. 電晶體操作於線性區時，下列敘述何者正確？ 基射極接面順向偏壓且基集極接面順向偏壓 基射極接面順向偏壓且基集極接面反向偏壓 基射極接面反向偏壓且基集極接面反向偏壓 基射極接面反向偏壓且基集極接面順向偏壓。

【99 統測】

( C ) 41. 射極隨耦器屬於下列何種放大電路組態？ 共射極放大器 共基極放大器 共集極放大器 共源極放大器。

【99 統測】

( C ) 42. 如圖罎所示之電路，電晶體的 b = 100，VCE = 5 V，VBE = 0.7 V，則 RB 值約為何？  43  65  87  101 kW。

【99 統測】

( A ) 43. 若量測電路中的 PNP 型雙極性接面電晶體，得知其射極接地，基極電壓為 0.7V，集極電壓為 - 3V，請問電晶體操作在哪個區域？ 截止區 順向主動區 飽和區  逆向主動區。

【100 統測】

＊( D ) 44. 如圖𦉡所示之電路中，雙極性接面電晶體的 VBE = 0.7 V，b = 50，則 IB 大小為何？  0.5mA  0.25mA  0.1mA  0.05mA。

【100 統測】

( D ) 45. 下列何種摻雜的改變行為，可增加 BJT 電晶體的電流增益 β ？ 基極與射極摻雜濃度均降低 基極與射極摻雜濃度均增加 基極摻雜濃度增加與射極摻雜濃度降低  基極摻雜濃度降低與射極摻雜濃度增加。

【101 統測】

＊( D ) 46. 下列敘述何者有誤？  BJT 當開關使用時是工作於飽和區或截止區  BJT 當放大器使用時是工作於主動區  BJT 在主動區的偏壓方式是 BE 接面順向偏壓，BC 接面逆向偏壓  BJT 在飽和區的偏壓方式是 BE 接面逆向偏壓，BC 接面逆向偏壓。【101 統測】

第 4 章雙極性接面電晶體及直流偏壓電路 133

＊( D ) 47. 如圖𦅜所示之電路，假設 VBE(on) = 0.7V，β = 80，試問 VCE 約為下列何值？  1.4V  3.4V  5.4V  7.4V。

【101 統測】

圖𦅜

圖𧭈

＊( B ) 48. 如圖𧭈所示之電路，β = 120。假設 L1 為原先之直流負載線 (load line)，Q1 為原先之直流工作點。若只改變 RC 值，欲使得直流負載線由 L1 變成 L2，試問 RC 值需變為下列何值？  0.50kΩ  0.75kΩ  1.00kΩ  1.25kΩ。

【101 統測】

＊( D ) 49. 如圖綗所示之電路，R1 = 100Ω，Is 為理想電流源，β = 100，熱電壓 (thermal voltage) VT = 26mV，歐力電壓 (Early voltage)VA = ∞。若 Rout = 3Ω，則 Is 值為何？  3.93mA  6.93mA  9.93mA  12.93mA。

【101 統測】

圖綗圖𥺂

( A ) 50. 有一電晶體放大電路，其電壓增益、電流增益、功率增益皆高，且輸出電壓與輸入電壓相差 180°。請問該電路應屬下列何種電晶體放大電路組態？ 共射極放大器 共集極放大器 共基極放大器 射極隨耦器。

【101 統測】

＊( A ) 51. 如圖𥺂所示之電路，VEB(on) = 0.7V，β = 120，求 VEC = ？  6.9V  7.9V  8.9V  9.9V。

【101 統測】

＊( C ) 52. 在電晶體之編號規則中，下列敘述何項不正確？  2SC1384 為高頻用 NPN 型電晶體  2BC848 為矽 (Si) 半導體製造材料  2SA684 為低頻用 PNP 型電晶體  2N3055 為美規電晶體編號。

【101 統測】