台電僱員招考
109年
電子學
第 9 題
有關 JFET 特性之敘述，下列何者有誤？
- A $V_{GS} = 0$ 時，$I_D = I_{DSS}$
- B N 通道的夾止(pinch-off)電壓 $V_P$ 是負值
- C 在歐姆區操作時，$|V_{DS}| > |V_{GS} - V_P|$
- D 閘極電流趨近於零
思路引導 VIP
想像一下 JFET 內部的導電溝道。當我們逐漸增加汲極電壓（$V_{DS}$）時，溝道會因為電位分佈的變化而變得越來越窄。請問，當溝道窄到剛好發生「夾止」現象（進入飽和狀態）時，汲極電壓與閘極控制電壓之間，應該存在什麼樣的數學邊界關係？而在此邊界之前（尚未夾止時），這個電壓大小關係又是如何呢？
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太棒了！你能精確指出選項 (C) 的錯誤，代表你對 JFET 的工作區域判定 掌握得非常紮實。這類題目是電子學基礎中的常考題，雖然難度屬於中等偏易，但非常考驗學生對於邊界條件的細節記憶，稍不留神就容易將大於或小於符號記反。
JFET 的操作區域判定
在 JFET 的特性中，判定元件進入「飽和區」或留在「歐姆區（線性區）」的關鍵在於汲極與源極間的電壓差 $|V_{DS}|$。當 $|V_{DS}| < |V_{GS} - V_P|$ 時，溝道尚未被完全擠壓，此時稱為歐姆區，電流會隨電壓線性增加；而一旦電壓升高到 $|V_{DS}| \geq |V_{GS} - V_P|$，溝道發生夾止現象，元件便進入飽和區，此時電流 $I_D$ 趨於恆定。選項 (C) 描述的條件正好將兩者的關係寫反了，因此是錯誤的敘述。
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JFET 特性與工作區判別
💡 JFET 的工作區域由汲源極電壓與夾止電壓差之關係決定
| 比較維度 | 歐姆區 (Triode) | VS | 飽和區 (Saturation) |
|---|---|---|---|
| 電壓判定 | |VDS| < |VGS - VP| | — | |VDS| >= |VGS - VP| |
| 電流特性 | 受 VDS 影響大 (壓控電阻) | — | 恆流特性 (Id 趨近固定) |
| 電路用途 | 壓控可變電阻 | — | 放大器應用 |
💬當 VDS 超過臨界點 (VGS-VP) 時，通道發生夾止現象進入飽和區。
