moea_joint
101年
[儀電] 電路學、電子學
第 55 題
場效電晶體小訊號模型中, $g_m=g_{mo} \left(1-\frac{V_{GS}}{V_{GS(OFF)}}\right)$ ,對 $g_{mo}$ 之敘述下列何者正確?
- A 為 $V_{GS}=0$ 伏特時電阻值
- B 為固定之最小增益
- C 受到直流偏壓之影響
- D 以上皆非
思路引導 VIP
若我們嘗試將公式中的 $V_{GS}$ 數值代入為 $0$，此時計算出來的結果在物理意義上代表的是「阻礙電流的程度」還是「控制電流的能力」？此外，這個結果是由電晶體出廠時的規格決定，還是會因為你隨後調整外部電源電壓而改變呢？
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恭喜你準確地避開了題目中的陷阱，選出了正確答案！這代表你對於場效電晶體（FET）的小訊號參數定義掌握得非常扎實。在電晶體分析中，精確區分「參數類型」與「元件常數」是非常關鍵的。
轉導常數 $g_{mo}$ 的本質
從公式 $g_m=g_{mo} \left(1-\frac{V_{GS}}{V_{GS(OFF)}}\right)$ 可以觀察到，當我們將直流偏壓 $V_{GS}$ 設為 $0$ 時，小訊號轉導 $g_m$ 就會等於 $g_{mo}$。因此，$g_{mo}$ 的物理意義是 $V_{GS}=0$ 時的最大轉導值。選項 (A) 稱其為「電阻」在量綱上就已經錯誤；選項 (B) 則誤植為「最小增益」，實際上 $g_m$ 在 $V_{GS}=0$ 時處於最大值。至於選項 (C)，$g_{mo}$ 的數值由元件本身的製造參數（如 $I_{DSS}$ 與 $V_{GS(OFF)}$）決定，公式為 $g_{mo} = \frac{2I_{DSS}}{|V_{GS(OFF)}|}$，它是一個元件常數，並不會隨著外加的直流偏壓改變而變動。
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