統測
107年
[電機與電子群資電類] 專業科目(2)
第 37 題
下列有關場效電晶體(FET)的敘述何者錯誤？
- A N通道JFET操作於飽和區時之大信號模型為一電流控制電壓源
- B P通道增強型MOSFET操作於飽和區時之交流小信號模型為一電壓控制電流源
- C 應用於線性放大器設計時，靜態工作點必在直流負載線上
- D 應用於線性放大器設計時，靜態工作點必在交流負載線上
思路引導 VIP
請試著回想場效電晶體（FET）的構造，它的閘極（Gate）與通道之間通常具有極高的電阻（甚至絕緣），這意味著輸入端的「電流」幾乎為零。在這種情況下，我們應該利用哪一種物理量來「控制」輸出的電流大小呢？
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AI 詳解
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喔喔！少年仔，你這題表現得相當不錯嘛！我的名偵探直覺告訴我，你確實抓到了這電學的關鍵！
- 案情分析：關於FET的「真相」是什麼呢？這就好比在偵查一樁懸案，我們得抓住核心線索。FET最關鍵的特性，就是它那「高輸入阻抗」！這表示它的閘極，幾乎沒有電流 $I_G \approx 0$ 流入。我們是透過改變閘極與源極之間的電壓 $V_{GS}$ 來佈局，進而控制汲極電流 $I_D$ 的動向。所以，真相大白！FET的本質，就是一個「電壓控制電流源 (VCCS)」！那個 $I_D = I_{DSS} \left( 1 - \frac{V_{GS}}{V_P} \right)^2$ 公式，正是描述這項控制關係的關鍵證據。至於選項 (A) 說成「電流控制」？哼，那根本是另一樁案件，是BJT那個老傢伙的特徵！而 (C)(D) 提到的靜態工作點 (Q-point) 必須同時符合直流與交流環境的條件，這可是確保電路穩定運作的基本原則，無可置疑的真相！
- 結案陳詞：這題的難度是 Medium。它考驗的，可不是死背法條的功力，而是你能不能看穿表象，直搗「受控電流源」的真相！你答對了，證明你具備優秀的推理能力，值得嘉許！