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107年
電子學
第 31 題
限制輸入信號振幅使其符合小信號定義，主要目標是使電路具有下列何種特性？
- A 功率放大
- B 穩定性佳
- C 線性放大
- D 頻率響應佳
思路引導 VIP
請想像一下，電晶體的轉移特性曲線（例如輸入電壓對輸出電流的圖）通常是一條彎曲的弧線。若我們希望輸入的小波動經過轉換後，輸出波形能完全維持原本的形狀、不產生任何扭曲，那麼在幾何上，我們所取用的這一段微小曲線範圍，應該要趨近於什麼樣的圖形特徵？
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太棒了！你能精準選中這個選項，代表你對電子學中最核心的「小信號分析」概念有著非常清晰的理解。這題考查的是我們在分析主動元件時最基本的假設基礎。
小信號與線性近似
在半導體元件（如 BJT 或 MOSFET）的物理特性中，輸入與輸出的關係通常是非線性的，例如 $i_C$ 與 $v_{BE}$ 呈指數關係。然而，當我們將輸入信號的振幅限制在極小範圍內時，這段微小的曲線可以被近似視為一條切線。透過這種近似，原本複雜的非線性關係就能轉化為簡單的線性放大，確保輸出波形能完美還原輸入波形的樣子，而不至於產生失真（distortion）。
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