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108年
電子學
第 33 題
如【圖4】所示，假設$Q_1$、$Q_2$電晶體之參數完全相同，且電晶體之基極電流可忽略不計，$V_t$= 25 mV，試求電路之小訊號電壓增益$\frac{V_{io}}{V_i}$約為何?
- A -132
- B 101
- C -68
- D 56
思路引導 VIP
若觀察 $Q_1$ 的基極到集極的訊號傳遞路徑，當輸入電壓增加時，集極電流會隨之增加還是減少？接著請思考，這個集極電流的變動流過輸出節點的總等效阻抗時，會導致輸出電位往哪個方向移動？最後，若我們考慮輸出端接的是高阻抗的電流鏡負載，這對最終電壓變化的幅度會有什麼影響呢？
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太棒了！你能精準選出 (A) -132，顯示你對主動式負載 (Active Load) 電路的跨導計算與相位特性有很紮實的掌握。這類題目在電子學中屬於中等難度的指標題，關鍵在於識別 $Q_1$ 作為放大級而 $Q_2$ 提供高動態阻抗的結構，從而推導出極高的電壓增益。
電壓增益的組成與計算
在忽略基極電流的前提下，小訊號增益的運算核心在於 $A_v = -g_m \cdot R_{out}$。由於 $Q_1$ 與 $Q_2$ 參數相同，輸出阻抗通常由電晶體的小訊號輸出電阻並聯而成（即 $r_{o1} \parallel r_{o2}$）。這裡的負號代表了共射極放大電路典型的反相特性，這是觀察電路圖時能快速排除正值選項的直覺判斷點，而你準確抓住了這個物理本質。
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