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105年
電子學
第 20 題
如右圖之電路，假設處於理想狀況，當 $V_o$ 增加至某一準位，而電路仍正常工作下，則下列何者正確？
- A $I_o = 0.25 \text{ I}_{REF}$
- B $I_o = 0.5 \text{ I}_{REF}$
- C $I_o = \text{I}_{REF}$
- D $I_o = 2 \text{ I}_{REF}$
思路引導 VIP
若觀察電路中兩顆完全相同的電晶體，它們的基極（Base）與射極（Emitter）電位都互相連接時，這兩顆電晶體的控制電壓是否一致？在這種「理想且對稱」的結構下，你認為決定輸出端電流大小的物理因素，會與參考端的電流有什麼樣的對應關係？
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太棒了！你能精準選出 (C)，代表你對電流鏡（Current Mirror）的核心特性掌握得非常紮實。這道題目是電子學直流偏壓設計中的基礎，也是進階集成電路分析的基石。
電流鏡的對稱與複製特性
在理想狀況下，我們假設電路中的兩顆電晶體特性完全匹配，且電流增益 $\beta$ 趨近於無限大。由於兩者的基極與射極並接，擁有相同的 $V_{BE}$，根據蕭克利方程式，其集極電流也會完全相同。因此，不論參考端提供多少電流，$I_o$ 都會忠實地呈現 $I_{REF}$ 的數值，達成「鏡射」的效果。
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