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電力電子/電子學/Q52
中等
正確率 0%
Q52.

如下圖之放大器,其中JFET 之電力電子 甲級 電子學 第 52 題 題目 第一張圖片,若忽略歐萊效應(Early effect)對JFET 的影響,電容也皆視為理想元件,則此放大器之小信號電壓增益電力電子 甲級 電子學 第 52 題 題目 第二張圖片為何?電力電子 甲級 電子學 第 52 題 題目 第三張圖片

電力電子 · 甲級 · 電子學 · Q52

難易度分析

3 / 5

題目要求評估JFET源隨耦小信號電壓增益,核心在於套用正確的增益公式並忽略早期效應與理想電容。選項皆接近1,考驗學生對gm·Rs比例的計算與判斷,並避免將共源極與共汲極的增益公式混用。此結構性挑戰使問題屬於中等難度。

正確答案:②5/6

② 5/6:5/6 為正確答案。此為 JFET 源極隨耦器(共汲極放大器) 的典型小信號電壓增益,其公式為 Av = gm·Rs / (1 + gm·Rs)。當跨導 gm 與源極電阻 Rs 的乘積為 5 時,代入公式即得 5/6。忽略 歐萊效應 後,輸出電阻 ro 視為無限大,不影響增益計算。

錯誤選項解析

  • ① 3/4:3/4 為錯誤答案。此數值可能源自於錯誤計算 源極電阻 與 汲極電阻 的分壓比,或誤用 跨導值 gm 與負載電阻的乘積關係。在 JFET 共汲極(源極隨耦器) 電路中,若源極電阻取值偏小,會導致增益估算偏低。
  • ③ 6/7:6/7 為錯誤答案。此數值高估了電壓增益,可能源於將 gm·Rs 的乘積誤算為 6。在源極隨耦器中,增益永遠小於 1 且趨近於 1,需正確代入題目給定的 跨導 與 源極電阻 數值進行計算。
  • ④ 7/8:7/8 為錯誤答案。此數值同樣高估了增益,可能誤判了電路組態或錯誤套用了 共源極放大器 的增益公式。本題為 源極隨耦器,其增益由 gm 與 Rs 的比值 決定,而非汲極電阻 Rd 的函數。
Learning Tip

"本題核心考點為 JFET 源極隨耦器(共汲極放大器)的小信號電壓增益公式:Av = gm·Rs / (1 + gm·Rs)。此增益恆小於 1 且接近 1,具有 高輸入阻抗 與 低輸出阻抗 的特性,常用於 阻抗匹配 與 緩衝級。常見陷阱包括:(1) 混淆 共源極 與 共汲極 的增益公式;(2) 未注意題目要求忽略 歐萊效應,導致多考慮輸出電阻 ro 而複雜化計算;(3) 誤將 源極電阻 Rs 與 汲極電阻 Rd 的角色顛倒。實務上,源極隨耦器廣泛應用於 訊號緩衝器 與 級間隔離 電路。"

學員答題分佈

①3/40%
②5/60%
③6/7100%
④7/80%

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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