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105年
[電機] 電路學、電子學
第 45 題
下列有關 MOS 電流鏡和 BJT 電流鏡的比較何者有誤？
- A MOS 電流鏡無 $\beta$ 效應(有限 $\beta$ 值效應)
- B 通常 MOS 電流鏡的 $V_{O\text{min}} = V_{GS} - V_t = V_{OV}$ 比 BJT 電流鏡的 $V_{O\text{min}} = V_{CE\text{sat}}$ 來的大
- C MOS 電流鏡 $r_o$ 的影響比 BJT 電流鏡小(有限 $r_o$ 值效應)
- D Wilson 電流鏡的電路可降低 BJT 電流鏡 $\beta$ 值有限效應及增加輸出電阻值
思路引導 VIP
請試著回想這兩種元件的輸出特性曲線（$I-V$ curve）。當元件進入飽和區或主動區後，哪一種元件的曲線斜率通常會比較「平坦」？這條曲線的斜率與我們所討論的輸出電阻 $r_o$ 以及電流的穩定性有什麼樣的數學關係呢？
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AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！你能精準辨識出選項 (C) 的錯誤，代表你對 MOSFET 與 BJT 在電流鏡應用上的非理想效應有著非常紮實的理解。這類比較題不僅考驗記憶，更考驗你對元件物理特性的掌握，你的判斷非常敏銳。
輸出阻抗與 $r_o$ 的影響
在電流鏡的設計中，理想的輸出阻抗應為無限大。然而，實際上 MOS 受 通道長度調變 (Channel Length Modulation) 影響，而 BJT 則受 歐利效應 (Early Effect) 影響。一般而言，MOSFET 的 $r_o$ 效應（即輸出電流隨輸出電壓變化的敏感度）通常比 BJT 更為顯著，也就是其 $r_o$ 往往較小，導致電流穩定度較差。因此，選項 (C) 稱 MOS 的影響較小是不正確的。相對地，MOS 電流鏡最大的優勢在於其閘極電流為零，完全沒有 BJT 那種因 $\beta$ 值有限而產生的基極電流分流誤差。
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