初考-電子工程電子學大意111 年第 11 題單選題
有一 N 通道接面場效電晶體(JFET)的夾止電壓 VP=−4 V ,且源極電壓 VS=0 V, 則下列那一個條件可使此 JFET 工作於飽和區?
AVG=−5 V, VD=1 V
BVG=−2 V, VD=1 V
CVG=0 V, VD=0 V
DVG=0 V, VD=5 V正確答案
D正確答案
N 通道 JFET 進入飽和區需滿足 VGS>VP 且 VDS≥VGS−VP。
為什麼答案是 D
VGS=0 V>VP,且 VDS=5 V>VGS−VP=4 V,滿足飽和區工作條件。
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完整詳解
Pro · 無限重點 N 通道 JFET 進入飽和區需滿足 $V_{GS} > V_P$ 且 $V_{DS} \ge V_{GS} - V_P$。
計算各選項的 $V_{GS}$ 與 $V_{DS}$,並檢查是否滿足 $V_{GS} > -4\text{ V}$ 且 $V_{DS} \ge V_{GS} - (-4\text{ V})$。只有選項 D 的 $V_{GS}=0\text{ V}$ 且 $V_{DS}=5\text{ V} \ge 4\text{ V}$ 符合飽和區條件。
逐選項分析
A✕
$V_{GS} = -5\text{ V} < V_P = -4\text{ V}$,通道未開啟,電晶體處於截止區。
B✕ 陷阱
$V_{GS} = -2\text{ V} > V_P$,但 $V_{DS} = 1\text{ V} < V_{GS} - V_P = 2\text{ V}$,電晶體處於歐姆區(線性區)。
C✕
$V_{GS} = 0\text{ V} > V_P$,但 $V_{DS} = 0\text{ V} < V_{GS} - V_P = 4\text{ V}$,電晶體處於歐姆區。
D✓ 正確
$V_{GS} = 0\text{ V} > V_P$,且 $V_{DS} = 5\text{ V} > V_{GS} - V_P = 4\text{ V}$,滿足飽和區工作條件。
關鍵知識表
| concept | description |
|---|
| JFET 截止區 | $V_{GS} \le V_P$,通道關閉,無汲極電流。 |
| JFET 歐姆區 | $V_{GS} > V_P$ 且 $V_{DS} < V_{GS} - V_P$,相當於可變電阻。 |
| JFET 飽和區 | $V_{GS} > V_P$ 且 $V_{DS} \ge V_{GS} - V_P$,電流幾乎不受 $V_{DS}$ 影響,作為放大器使用。 |
FET 的「飽和區」相當於 BJT 的「主動區」,是用來做線性放大的區域,條件為 $V_{DS} \ge V_{GS} - V_P$;切勿與 BJT 的飽和區條件混淆。