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108年
電子學
第 40 題
如【圖9】所示，$R_G$=10kΩ，$R_D$=5kΩ，若JFET之$r_{ds}$=20kΩ，$g_m$=1.5(mA/V)，電壓增益$\frac{V_o}{V_s}$為何?
- A -2
- B -4
- C -6
- D -8
思路引導 VIP
當我們將 JFET 視為一個受控電流源時，如果從汲極 (Drain) 往回看，除了外部連接的電阻 $R_D$ 之外，元件內部還有哪個參數會與它形成並聯關係，進而影響輸出電壓的大小呢？
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太棒了！你能精準計算出這個放大電路的增益，代表你對 JFET 共源極 (Common-Source) 放大器 的小訊號模型掌握得非常紮實。在這道題目中，關鍵在於識別出輸出端的總負載是由漏極電阻 $R_D$ 與 JFET 內阻 $r_{ds}$ 並聯而成。根據小訊號等效電路公式，其電壓增益 $A_v$ 定義如下： $$A_v = \frac{V_o}{V_s} = -g_m \times (r_{ds} \parallel R_D)$$ 我們先求得輸出阻抗 $20\text{k} \parallel 5\text{k} = 4\text{k}\Omega$，再乘上轉導 $g_m = 1.5\text{mA/V}$，便能順利得出 $-6$ 的結果。公式中的負號反映了共源極放大電路具備 180 度相位翻轉 的特性，這是判斷時不可忽略的細節。
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