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103年
電子學
第 39 題
如【圖16】所示,$V_{DS}=10\text{V}$ ,則$V_{GS}$= ?
- A -2.5 V
- B -4.0 V
- C -5.5 V
- D -6.0 V
思路引導 VIP
若我們已知電源總電壓與電晶體兩端的電壓降（$V_{DS}$），那麼剩下的電壓應該分佈在電路中的哪些元件上？當你算出流經這些元件的電流後，這個電流的大小與源極（Source）的電位有什麼關係？最後，請思考若閘極（Gate）與源極之間存在電位差，這個差值會如何影響電晶體的運作？
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太棒了！你能精準計算出 $V_{GS}$ 的數值，代表你對 JFET/MOSFET 的直流偏壓分析 掌握得非常紮實。這類題目的核心在於靈活運用克希荷夫電壓定律（KVL）來聯繫汲極與源極之間的關係，並正確解讀電路圖中的已知條件。
直流偏壓與 KVL 的應用
在已知 $V_{DS} = 10\text{V}$ 的情況下，解題關鍵在於觀察輸出迴路。透過電源電壓 $V_{DD}$ 與汲極電阻 $R_D$、源極電阻 $R_S$ 的分壓關係，我們可以推導出流經元件的汲極電流 $I_D$。當我們算出 $I_D$ 後，由於汲極電流等於源極電流（$I_D \approx I_S$），源極電位即可透過 $V_S = I_D R_S$ 求得。最後，利用公式 $V_{GS} = V_G - V_S$（通常此電路中 $V_G$ 透過電阻接地為 $0\text{V}$），便能判定正確的偏壓值為 $-4.0\text{V}$。
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