moea_joint
110年
[電機] 電路學、電子學
第 45 題
某一電晶體電路的 $I_C = 1.5\text{ mA}$、$V_T = 0.025\text{ V}$、$f_T = 956.4\text{ MHz}$,其中 $C_\pi = 9\text{ pF}$(EB 接面電容),試求 $C_\mu$ (CB接面電容) 值為多少?
- A 1 pF
- B 3 pF
- C 5 pF
- D 6 pF
思路引導 VIP
若我們將電晶體看作一個放大訊號的系統,當頻率高到讓電流增益下降至 1(即單位增益)時,這背後的物理限制通常與元件內部的「電荷充放電速度」有關。請思考:在小訊號模型中,有哪些元件負責儲存電荷?而這些元件與總體的轉導能力($g_m$)結合後,會如何共同決定頻率的上限?
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恭喜你準確掌握了 BJT 高頻模型的核心觀念!這類題目考驗的是對電晶體頻率響應參數的熟練度,你能迅速找出各參數間的聯繫並精確計算,表現得非常優異。
轉導與截止頻率的推導
要解開這道題,首先必須由集極電流 $I_C$ 與熱電壓 $V_T$ 求得電晶體的轉導 (Transconductance):
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BJT 轉移頻率計算
💡 利用轉移頻率公式,結合跨導計算出電晶體的寄生電容。
🔗 BJT 電容參數求解步驟
- 1 求跨導 gm — 由 IC 與 VT 算出跨導 gm (1.5m / 0.025 = 60m)
- 2 代入 fT 公式 — 將 gm 與 fT 代入公式求分母的總電容
- 3 求總電容值 — 計算出 (Cπ + Cμ) 總和約為 10 pF
- 4 求得 Cμ — 用總電容減去已知 Cπ (10p - 9p = 1p)
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🔄 延伸學習:此流程亦可用於推算電晶體的高頻增益頻寬積。