Q169.
如下圖所示已知VD D=15V、R D=3KΩ、I D SS=12mA、V P=-4V、VG S=-2V,試計算V D=?
視聽電子 · 甲級 · 無線電學 · Q169
難易度分析
3 / 5
此題屬於雙步驟計算型構造,要求應試者先透過特定參數關係進行電流推導,再代入基本電路定理計算末段電壓值。四個選項均為合理數值區間,且刻意涵蓋常見的代數正負號誤植與公式適用條件不當之計算結果。整體架構需同步調用公式記憶、數值邏輯運算與電路整體觀,缺乏完整解題流程掌控能力者易受鄰近數值干擾。
正確答案:③6V
③ 6V:6V 為正確答案。依據 JFET 蕭萊方程式:ID = IDSS × (1 - VGS/VP)² = 12mA × (1 - (-2)/(-4))² = 12mA × (0.5)² = 3mA。再由 克希荷夫電壓定律:VD = VDD - ID × RD = 15V - 3mA × 3KΩ = 15V - 9V = 6V。
錯誤選項解析
- ① 12V:12V 為錯誤答案。若誤用 蕭萊方程式 計算時將 VGS/VP 比值算錯(例如誤認為 VGS=0),會導致 ID 偏大而使 VD 偏高。正確 ID 應為 3mA,VD 應為 6V。
- ② 4V:4V 為錯誤答案。此結果可能來自誤將 RD 當作 3.67KΩ 計算,或誤用 歐姆定律 時電流代入錯誤數值。實際 ID=3mA 時,RD 壓降為 9V,VD=15V-9V=6V。
- ④ 8V:8V 為錯誤答案。此結果可能來自誤將 ID 算為約 2.33mA,或誤用線性近似而非 平方律特性。正確應使用蕭萊方程式求得 ID=3mA,進而得 VD=6V。
Learning Tip
"本題核心考點為 JFET 蕭萊方程式(Shockley Equation) 與 直流偏壓分析。常考陷阱包括:(1) 誤將 VGS/VP 的負號處理錯誤,導致比值計算失誤;(2) 混淆 增強型 與 空乏型 FET 的工作特性。實務上需先確認 JFET 工作於 飽和區(恆流區),才能套用蕭萊方程式。"
學員答題分佈
①12V0%
②4V0%
③6V0%
④8V0%
此答題分佈是根據學員在 LongePass 模擬考等實際作答紀錄計算而成。與考友分享這道歷屆試題與詳細解析!
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