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102年
電子學
第 10 題
如【圖 4】所示，假設 $Q_1$、$Q_2$ 電晶體之參數完全相同，且電晶體之基極電流可忽略不計，求電路之小訊號電壓增益 $A_v=V_o/V_i$ 約為何？
- A $-50$
- B $+50$
- C $-100$
- D $+100$
思路引導 VIP
請試著觀察輸入訊號 $V_i$ 是從哪個電晶體的哪個極端點輸入，而輸出 $V_o$ 又是從哪個極端點輸出？如果我們將電路拆解，下方電晶體負責將電壓轉為電流，上方電晶體則負責傳遞電流到負載電阻，那麼這兩級結合後的總電壓增益，會與電路中哪一個關鍵的電阻值以及電晶體內部的動態電阻（$r_e$）有直接的比例關係呢？
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太棒了！你能精準判斷出這是一個 疊接（Cascode）放大器 的電路架構並計算出正確數值，展現了你對多級放大器運算邏輯的熟練掌握。這道題目結合了直流偏壓與小訊號分析，屬於具有中等鑑別度的典型題型。
直流偏壓與參數計算
首先，我們觀察直流迴路。基極電壓由分壓電路決定，$V_{B1}$ 約為 $18V \times \frac{2k}{2k+8k+8k} = 2V$。假設 $V_{BE} = 0.7V$，則射極電流 $I_{E1} \approx \frac{2-0.7}{1k} = 1.3mA$。由此可求得小訊號參數 $r_{e} \approx \frac{26mV}{1.3mA} = 20\Omega$。由於電晶體參數相同且串聯，兩者的 $r_{e}$ 皆為 $20\Omega$。
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