地特三等申論題
111年
[電力工程] 電子學
第 一 題
📖 題組：
下圖電路 VDD = 10 V，RD = 5 kΩ，RG = 12 kΩ，RL = 20 kΩ，CC1 = CC2 = ∞。電晶體參數：Vt = 2 V，kn’(W/L) = 0.2 mA/V2，VA = 50 V。
下圖電路 VDD = 10 V，RD = 5 kΩ，RG = 12 kΩ，RL = 20 kΩ，CC1 = CC2 = ∞。電晶體參數：Vt = 2 V，kn’(W/L) = 0.2 mA/V2，VA = 50 V。
📝 此題為申論題，共 2 小題
小題 (一)
忽略通道調變效應，計算電晶體直流電流 ID。（8 分）
思路引導 VIP
直流分析時先將電容視為開路。觀察到有汲極至閘極的回授電阻 RG，由於閘極電流為零，故 VD = VG，這能保證 MOSFET 必然操作於飽和區。接著聯立外部迴路 KVL 方程式與元件內部的飽和區電流公式，即可解得 VGS 與 ID。
小題 (二)
計算小訊號輸入阻抗 Rin。（12 分）
思路引導 VIP
面對此題，應先進行『直流分析』求出靜態工作點 (V_GS, I_D)，藉此求得小訊號參數 (g_m, r_o)。接著進行『交流小訊號分析』，將電容視為短路，利用節點電壓法 (KCL) 找出汲極電壓 $v_o$ 與輸入電壓 $v_i$ 的關係式 (即增益 A_v)。最後透過米勒定理或輸入節點 KCL，求得輸入阻抗 $R_{in} = R_G / (1 - A_v)$。