普考申論題
114年
[電力工程] 電子學概要
第 二 題
二、如圖二所示電路為金氧半場效電晶體（MOSFET）放大器之小信號電路模型，其中電晶體參數為 gm = 2 mA/V 。試求電路之小信號電壓增益Vo/Vi、輸入電阻Ri及輸出電阻Ro。（25 分）
📝 此題為申論題
思路引導 VIP
本題考查共閘極（Common-Gate）放大器之小訊號模型分析。解題關鍵在於正確列出節點方程式（KCL），首先求出由源極端看入的輸入電阻 Ri，接著代入分壓定理找出節點電壓 Vs 與 Vi 的關係，最後再由汲極節點的 KCL 解出輸出電壓 Vo 以獲得整體電壓增益。
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【解題思路】 本題為金氧半場效電晶體（MOSFET）之共閘極（Common-Gate）組態小訊號等效電路。解題時可直接透過節點電壓法（KCL）列式，分別求出輸入節點 S 與輸出節點 D 的電壓關係，進而推導出輸入電阻 $R_i$、輸出電阻 $R_o$ 以及小訊號電壓增益 $V_o/V_i$。 【詳解】
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MOSFET 共閘極放大器
💡 分析共閘極(CG)組態的小訊號阻抗與同相電壓增益。
| 比較維度 | 共閘極 (CG) | VS | 共源極 (CS) |
|---|---|---|---|
| 輸入阻抗 | 低 (1/gm) | — | 極高 (無限大) |
| 相位變化 | 同相 (0度) | — | 反相 (180度) |
| 頻寬特性 | 高 (無密勒效應) | — | 低 (受密勒效應影響) |
💬CG 組態具有低輸入阻抗與高頻響應佳之優點，常用作電流緩衝器。
