統測 106年 [電機與電子群資電類] 專業科目(1)

第 12 題

如圖(九)所示之電晶體放大電路，C 為耦合電容，在正常工作下，其 $\beta=99$，射極交流電阻 $r_e=50\Omega$，則此電路之電壓增益 $V_o/V_s$ 約為何？

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請觀察訊號源 $V_s$ 與輸出端 $V_o$ 分別連接在電晶體的哪兩個極端？剩下的那個極對交流訊號而言是接到哪裡？另外，訊號從源端出發到電晶體輸入點之間，那顆 $100\Omega$ 的電阻會對電壓大小產生什麼影響？

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觀念驗證：本題為共基極 (CB) 放大電路。首先計算輸出負載 $R_L' = 3k \parallel 6k = 2k\Omega$。接著，輸入端阻抗 $Z_{in} = 10k \parallel r_e \approx 50\Omega$。關鍵在於 $R_s$ 的分壓效應：輸入訊號 $V_s$ 進入電晶體前會先經過分壓 $\frac{Z_{in}}{R_s + Z_{in}} = \frac{50}{100+50} = \frac{1}{3}$。最後乘以 CB 增益公式： $$A_v = \frac{V_o}{V_s} = \frac{1}{3} \times \frac{\alpha R_L'}{r_e} \approx \frac{1}{3} \times \frac{2000}{50} = 13.33$$

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