調查局三等申論題
112年
[電子科學組] 電子學與電路學
第 三 題
圖三 MOSFET 無 body effect,Vtn = 1 V,VA = ∞,ro = ∞,RD = 5RS = 10 kΩ,R1 = 5 MΩ,R2 = 3 MΩ,偏壓電流 ID = 0.5 mA,先確認電晶體之工作區,再求算小訊號電壓放大倍率 Av1 = vo1/vi與 Av2 = vo2/vi。(20 分)
📝 此題為申論題
思路引導 VIP
解題第一步先進行直流(DC)分析,算出閘極、源極與汲極電壓,以判斷 MOSFET 是否工作於飽和區並求出互導 gm。第二步畫出交流(AC)小訊號等效電路,利用節點方程式(KCL)推導 vo1(共源極輸出)與 vo2(共汲極輸出)對 vi 的轉移函數,即可得解。
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【解題思路】先由直流偏壓電路求出各端點電壓以驗證 MOSFET 工作區,接著建立小訊號等效模型,利用節點方程式推導電壓放大率。 【詳解】 已知:$V_{DD} = 8\text{ V}$,$R_1 = 5\text{ M}\Omega$,$R_2 = 3\text{ M}\Omega$,$R_D = 10\text{ k}\Omega$,$R_S = 10\text{ k}\Omega / 5 = 2\text{ k}\Omega$,$I_D = 0.5\text{ mA}$,$V_{tn} = 1\text{ V}$,$r_o = \infty$。
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