地特三等申論題
110年
[電力工程] 電子學
第 一 題
📖 題組：
圖三(a)共源極放大器（common-source amplifier）的所有電晶體皆操作在飽和區（saturation region）且小訊號等效電路如圖三(b)所示，請推導此電路之小訊號電壓增益與增益頻寬乘積（gain-bandwidth product）。（15 分）若提高電晶體的輸出阻抗 ro，請說明能否同時提升此電路之電壓增益與增益頻寬乘積？（5 分）
圖三(a)共源極放大器（common-source amplifier）的所有電晶體皆操作在飽和區（saturation region）且小訊號等效電路如圖三(b)所示，請推導此電路之小訊號電壓增益與增益頻寬乘積（gain-bandwidth product）。（15 分）若提高電晶體的輸出阻抗 ro，請說明能否同時提升此電路之電壓增益與增益頻寬乘積？（5 分）
📝 此題為申論題，共 2 小題
小題 (一)
圖三(a)共源極放大器的小訊號電壓增益與增益頻寬乘積（gain-bandwidth product）推導。
思路引導 VIP
先將電路轉換為小訊號等效模型，找出主動元件M1的轉導與總輸出阻抗，並結合負載電容寫出轉移函數。利用轉移函數找出低頻電壓增益與主極點頻率，兩者相乘即可得到增益頻寬乘積 (GBW)，最後再依據推導出的公式判斷輸出阻抗對兩者的獨立影響。
小題 (二)
若提高電晶體的輸出阻抗 ro，請說明能否同時提升此電路之電壓增益與增益頻寬乘積？
思路引導 VIP
這是一道經典的共源極放大器頻率響應題。解題時應先利用小訊號模型推導出低頻電壓增益（Av）與由負載電容主導的主極點頻率（ωp）。將兩者相乘得出增益頻寬乘積（GBW）後，直接觀察公式中是否包含輸出阻抗參數（ro），即可精確且具邏輯性地回答後半段的觀念問題。