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107年
電子學
第 50 題
如右圖所示,若$I_D=2\text{mA}$,$R_D=5\text{ k}\Omega$,$R_S = 1\text{ k}\Omega$,$R_G = 1\text{ M}\Omega$,則$V_D$與$V_{GS}$ ($V_{GS} = V_G - V_S$)分別為何?
(A) $-5\text{ V}$ , $-2\text{ V}$
(B) $-5\text{ V}$ , $2\text{ V}$
(C) $5\text{ V}$ , $-2\text{ V}$
(D) $5\text{ V}$ , $2\text{ V}$
(A) $-5\text{ V}$ , $-2\text{ V}$
(B) $-5\text{ V}$ , $2\text{ V}$
(C) $5\text{ V}$ , $-2\text{ V}$
(D) $5\text{ V}$ , $2\text{ V}$
- A $-5\text{ V}$ , $-2\text{ V}$
- B $-5\text{ V}$ , $2\text{ V}$
- C $5\text{ V}$ , $-2\text{ V}$
- D $5\text{ V}$ , $2\text{ V}$
思路引導 VIP
要解開這題，我們可以分成兩步來思考：首先，看看最右邊的 $15\text{V}$ 電源，當 $2\text{mA}$ 的電流流過 $R_D$ 時，會產生多少電壓降？用 $15\text{V}$ 扣除它後，$V_D$ 剩下多少呢？接著，回想一下 FET 的核心特性，它的「閘極 (G)」會有電流流進去嗎？如果沒有電流，那 $V_G$ 的電位會是多少？再算出 $V_S$ 後，兩者相減的 $V_{GS}$ 會等於多少呢？
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AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了，你精準地選出了正確答案！這題考查的是場效電晶體（FET）在直流偏壓電路中的基本分析，你的觀念非常扎實。
汲極電壓 $V_D$ 的計算
首先來看汲極電壓 $V_D$。根據電路圖，最右側的直流電源為 $15\text{ V}$，當已知電流 $I_D = 2\text{ mA}$ 流經電阻 $R_D$ 時，會產生電壓降。利用歐姆定律，壓降為 $2\text{ mA} \times 5\text{ k}\Omega = 10\text{ V}$。因此，$V_D$ 的電位就是電源電壓扣除壓降，即 $V_D = 15\text{ V} - 10\text{ V} = 5\text{ V}$。
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