地特四等申論題
110年
[電力工程] 電子學概要
第 一 題
📖 題組：
四、圖四為共源極(CS)放大器的高頻等效電路模型。若信號源內部電阻 Rsig = 100 kΩ,同時放大器具有 RG = 4.7 MΩ、RD = RL = 15 kΩ、gm = 1 mA/V、ro = 150 kΩ、Cgs = 1 pF 及Cgd=0.4 pF。(20分)
四、圖四為共源極(CS)放大器的高頻等效電路模型。若信號源內部電阻 Rsig = 100 kΩ,同時放大器具有 RG = 4.7 MΩ、RD = RL = 15 kΩ、gm = 1 mA/V、ro = 150 kΩ、Cgs = 1 pF 及Cgd=0.4 pF。(20分)
📝 此題為申論題，共 2 小題
小題 (一)
請求出此放大電路的中頻增益 AM、上 3-dB 頻率fH以及零點頻率值。
思路引導 VIP
本題測驗共源極(CS)放大器的高頻響應分析。首先繪出中頻等效電路求出中頻增益；接著利用開路時間常數法(OCTC)或米勒定理，計算各寄生電容對應的時間常數以求得上 3-dB 頻率；最後分析 $C_{gd}$ 造成的前饋效應，推導出右半平面零點頻率。
小題 (二)
若用另一個具有同樣大的 Cgs但小一點 Cgd的MOSFET 去替換原本的電晶體,若想達到1MHz的fH,求Cgd最大可為多少?
思路引導 VIP
看到求高頻截止頻率（fH）或相關電容值的題目，優先聯想使用「開路時間常數法 (Open-Circuit Time Constant, OCT)」。先求出輸入節點和輸出節點對地的等效電阻，接著計算各電容視入的等效電阻，最後利用 τH = RgsCgs + RgdCgd = 1 / (2πfH) 的關係式反推未知的 Cgd。