調查局三等申論題
110年
[電子科學組] 電子學與電路學
第 一 題
📖 題組:
圖一所示為一個轉導電路放大器(Trans Conductance Amplifier)模型,請推導出以下四種不同類型的放大率。 (一) G_{ms} = \frac{I_o}{V_s} (10 分) (二) A_{vS} = \frac{V_o}{V_s} (5 分) (三) A_{IS} = \frac{I_o}{I_s} (5 分) (四) R_{ms} = \frac{V_o}{I_s} (5 分)
圖一所示為一個轉導電路放大器(Trans Conductance Amplifier)模型,請推導出以下四種不同類型的放大率。 (一) G_{ms} = \frac{I_o}{V_s} (10 分) (二) A_{vS} = \frac{V_o}{V_s} (5 分) (三) A_{IS} = \frac{I_o}{I_s} (5 分) (四) R_{ms} = \frac{V_o}{I_s} (5 分)
📝 此題為申論題,共 4 小題
小題 (一)
G_{ms} = $\frac{I_o}{V_s}$(10 分)
思路引導 VIP
本題測驗轉導放大器模型的基礎電路分析。首先觀察輸入側,利用分壓定理找出控制變數 Vi 與信號源 Vs 的關係;接著觀察輸出側,利用分流定理找出輸出電流 Io 與相依電流源的關係;最後合併兩式即可求得整體轉導 Gms。
小題 (二)
A_{vS} = $\frac{V_o}{V_s}$(5 分)
思路引導 VIP
觀察電路特性,將其分為輸入與輸出兩個獨立的迴路。先在輸入端利用分壓定理找出控制變數 $V_i$ 與輸入電壓 $V_s$ 的關係,再於輸出端利用歐姆定律與並聯等效電阻列出 $V_o$ 與相依源 $G_{mo} V_i$ 的方程式,最後代入消去 $V_i$ 即可得出電壓增益方程式。
小題 (三)
A_{IS} = $\frac{I_o}{I_s}$(5 分)
思路引導 VIP
本題核心在於找出輸出電流 $I_O$ 與輸入電流 $I_S$ 之間的代數關係。考生應先從輸入端觀察 $I_S$ 與受控變數 $V_i$ 的轉換關係(歐姆定律),再到輸出端利用電流分流定理找出受控源 $G_{mo}V_i$ 與 $I_O$ 的關係,最後將兩者聯立消去 $V_i$ 即可求解。
小題 (四)
R_{ms} = $\frac{V_o}{I_s}$(5 分)
思路引導 VIP
本題重點在於找出輸出電壓與輸入電流之間的轉移函數。考生應先從輸入端用歐姆定律將控制變數 $V_i$ 表達為 $I_S$ 的函數,再從輸出端利用並聯等效電阻與歐姆定律寫出 $V_O$ 與受控電源的關係,最後將兩式結合消去 $V_i$,即可輕鬆求得互阻放大率 $R_{ms}$。