Q60.
下圖為IC 4017 所構成的十進制計數器驅動步進馬達電路，下列敘述何者正確？
數位電子 · 甲級 · 數位系統設計 · Q60
難易度分析
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題目要求考生熟悉IC 4017輸出特性與步進馬達的單相激磁模式，並辨別常見誤解，屬於需掌握核心概念但無高階推理或複雜計算的中等難度。
正確答案：①為一單相激磁電路
① 為一單相激磁電路:IC 4017 為十進制計數器/解多工器，其輸出端依序產生單一高電位訊號，每次僅驅動一個繞組激磁，符合單相激磁（Wave Drive） 的工作原理，即任一時刻僅一相導通。
錯誤選項解析
- ② 電晶體（Tr1, Tr2, Tr3, Tr4）為一電壓放大功能:電晶體（Tr1~Tr4）在此電路中作為開關元件使用，用於控制步進馬達各相繞組的通斷，而非電壓放大功能。驅動步進馬達需要的是電流開關能力而非線性放大。
- ③ 若令步進角為θ時，則步進馬達每旋轉一圈所需之脈衝數為P=θ/360°:步進馬達每旋轉一圈所需脈衝數的正確公式應為 P = 360°/θ，而非 θ/360°。例如步進角為 1.8° 時，每圈需要 200 個脈衝。
- ④ 二極體（D）為保護馬達之用:二極體（D）在此電路中作為飛輪二極體（Freewheeling Diode），用於吸收步進馬達繞組斷電時產生的反電動勢（Back EMF），保護電晶體免受高壓突波損壞，而非直接保護馬達。
Learning Tip
"IC 4017 構成的步進馬達驅動電路常考激磁方式（單相 vs 雙相）與脈衝數計算。注意 P = 360°/θ 公式不可顛倒，且電晶體在此類電路中均作為開關而非放大器使用。飛輪二極體 的保護對象是驅動端的半導體元件，而非負載端。"
學員答題分佈
①為一單相激磁電路0%
②電晶體（Tr1, Tr2, Tr3, Tr4）為一電壓放大功能0%
③若令步進角為θ時，則步進馬達每旋轉一圈所需之脈衝數為P=θ/360°0%
④二極體（D）為保護馬達之用0%
此答題分佈是根據學員在 LongePass 模擬考等實際作答紀錄計算而成。與考友分享這道歷屆試題與詳細解析！