調查局三等申論題
114年
[電子科學組] 電子學與電路學
第 一 題
📖 題組：
如下所示為 MOSFET 電路圖，若 MOSFET 之臨界電壓Vt ＝1 V、汲-源極電壓VDS ＝ 4.5 V，且R1 ＝13 MΩ、R2 ＝ 7 MΩ、RD ＝ 5 kΩ、RS ＝ 0.5 kΩ、VDD ＝10 V。試求：（每小題 10 分，共 20 分）
如下所示為 MOSFET 電路圖，若 MOSFET 之臨界電壓Vt ＝1 V、汲-源極電壓VDS ＝ 4.5 V，且R1 ＝13 MΩ、R2 ＝ 7 MΩ、RD ＝ 5 kΩ、RS ＝ 0.5 kΩ、VDD ＝10 V。試求：（每小題 10 分，共 20 分）
📝 此題為申論題，共 2 小題
小題 (一)
電晶體之汲-源極電流I DS 及轉導值gm分別為何？
思路引導 VIP
本題為典型的 MOSFET 直流偏壓與小信號參數計算。首先利用輸出端（汲極到源極）的克希荷夫電壓定律（KVL）迴路，搭配已知條件，即可直接解出汲極電流 IDS。接著利用分壓定理求出閘極電壓以計算 VGS，最後代入飽和區的轉導公式 gm = 2IDS / (VGS - Vt) 即可求得答案。
小題 (二)
電壓增益 A v ＝ v o / v i ＝？（可忽略電容阻抗，亦即C G, C S → ∞）
思路引導 VIP
看到本題應首先判斷這是一個源極隨耦器（共汲極放大器）。解題步驟分為兩階段：第一步先進行直流分析（將電容視為開路），利用分壓定理與 KVL 求出靜態偏壓點、確認 MOSFET 工作於飽和區，並計算小訊號參數互導（$g_m$）；第二步進行交流小訊號分析（將電容短路），在源極節點運用 KCL 列出相依電源方程式，即可推導出電壓增益 $A_v$。