普考申論題
108年
[電力工程] 電子學概要
第 一 題
📖 題組：
圖二電晶體β = 100，導通時 VBE = 0.7 V，飽和區 VCE = 0.2 V，主動區VCE > 0.2 V 且 IE ≈ IC，小訊號輸出電阻 ro → ∞。vS = 1.2 + Vxsinωt V，vO = VDC + VAC sinωt V，ω= 200π rad/sec。
圖二電晶體β = 100，導通時 VBE = 0.7 V，飽和區 VCE = 0.2 V，主動區VCE > 0.2 V 且 IE ≈ IC，小訊號輸出電阻 ro → ∞。vS = 1.2 + Vxsinωt V，vO = VDC + VAC sinωt V，ω= 200π rad/sec。
📝 此題為申論題，共 2 小題
小題 (一)
在小訊號操作時，求算直流電壓 VDC、集極直流電流 IC及小訊號電壓增益 Av = VAC/Vx。（15 分）
思路引導 VIP
看到這類混合訊號題目，首先應利用『疊加定理』將電路拆分為直流與交流分析。在直流分析時，抓緊題目給定的『IE ≈ IC』近似條件，這會大幅簡化 KVL 的計算並得出漂亮的整數；交流分析時，先求出小訊號參數，再畫出 Hybrid-π 或 T-model 等效電路模型來推導增益，特別注意共射極放大器會帶有負號（反相）。
小題 (二)
求算 Vx之最大值以確認電晶體不會進入飽和區。（5 分）
思路引導 VIP
觀察題目假設「IE ≈ IC」且給定恆定導通電壓「VBE = 0.7V」，提示我們可直接使用大訊號恆定電壓模型建立瞬時方程式。透過聯立輸入與輸出迴路的 KVL，並代入臨界飽和條件（vCE = 0.2V），即可解出對應的最大允許輸入電壓峰值 Vx。