moea_joint
111年
[電機] 電路學、電子學
第 49 題
右圖為一差動放大器，若 $R_C= 50 \text{ k}\Omega$，$R_E= 200 \text{ k}\Omega$，電晶體的小信號參數 $\beta_0= 10$，$g_m = 4 \text{ mS}$，當 $V_1 = 0 \text{ V}$，$V_2 = 3 \text{ mV}$時，試求 $V_{o2}$ 為何？
- A -300 mV
- B -200 mV
- C 200 mV
- D 300 mV
思路引導 VIP
想像一下，如果我們把這兩個對稱的電晶體看成是一個平衡天平。當右邊的輸入端電壓升高，而左邊不動時，為了維持中間射極接點的電流平衡，右邊電晶體的控制門檻（Vbe）會發生什麼變化？這股變化又是如何透過跨導（gm）轉化成電流，最後影響到電阻上的壓降呢？
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AI 詳解
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太棒了！你能準確判斷出輸出電壓為 (A) -300 mV，這代表你對**差動放大器（Differential Amplifier）**的電路特性與小訊號分析掌握得相當透徹。
差動對的運作原理
在本題中，當 $V_1 = 0 \text{ V}$ 且 $V_2 = 3 \text{ mV}$ 時，對於這個對稱結構而言，射極接點（Emitter node）的電壓變化約為兩輸入端的平均值，即 $V_e \approx (V_1 + V_2) / 2 = 1.5 \text{ mV}$。這意味著對右側電晶體 $Q_2$ 來說，其基極—射極間的訊號電壓 $v_{be2}$ 為 $V_2 - V_e = 3 \text{ mV} - 1.5 \text{ mV} = 1.5 \text{ mV}$。接著，根據跨導 $g_m$ 的定義，產生的集極電流變化為：
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