初考-電子工程電子學大意110 年第 28 題單選題
如圖所示的電晶體共射極放大器,輸出交流信號的振幅為 0.6 V,β 及 R1、R2 均變成原來的 1.5 倍,電晶體其他特性維持不變,輸出交流信號的振幅變為多少?以上改變仍使放大器工作在不失真放大範圍。
A0.4 V
B0.6 V
C0.9 V正確答案
D1.35 V
C正確答案
圖中 R2 為基極固定偏壓電阻、R1 為集極電阻 RC。R2 與 β 同變 1.5 倍使 IC、gm 不變;RC(=R1) 變 1.5 倍 → 增益變 1.5 倍 → 輸出 0.6 V × 1.5 = 0.9 V,選 (C)。
為什麼答案是 C
IC 不變→gm 不變;RC=R1 變 1.5 倍→|Av| 變 1.5 倍→ vo = 0.6×1.5 = 0.9 V。
載入中…
完整詳解
Pro · 無限重點 圖中 R2 為基極固定偏壓電阻、R1 為集極電阻 RC。R2 與 β 同變 1.5 倍使 IC、gm 不變;RC(=R1) 變 1.5 倍 → 增益變 1.5 倍 → 輸出 0.6 V × 1.5 = 0.9 V,選 (C)。
由圖:R2 由 VCC 接到基極(單一固定偏壓電阻),R1 為集極電阻 RC。
1. 基極電流 \(I_B=(V_{CC}-V_{BE})/R_2\);R2 → 1.5 R2 ⇒ \(I_B\) → \(I_B/1.5\)。
2. 集極電流 \(I_C=\beta I_B\);β → 1.5β、\(I_B\) → \(I_B/1.5\) ⇒ \(I_C\) 不變。
3. 因 \(I_C\) 不變 ⇒ \(g_m=I_C/V_T\) 不變。
4. 小訊號電壓增益 \(|A_v|=g_m R_C\),而 \(R_C=R_1\) 變 1.5 倍 ⇒ \(|A_v|\) 變 1.5 倍。
5. 輸出振幅 \(v_o = 0.6\text{ V}\times 1.5 = 0.9\text{ V}\),選 (C)。
逐選項分析
A✕
0.4 V 對應於增益降為 2/3,與本題分析不符。
B✕
0.6 V 表示無變化,但 RC 變大會使增益變大。
C✓ 正確
IC 不變→gm 不變;RC=R1 變 1.5 倍→|Av| 變 1.5 倍→ vo = 0.6×1.5 = 0.9 V。
D✕
1.35 V = 0.6×2.25,誤將 β 與 R1 變化效果再相乘,但 β 影響已被 R2 抵消。
共射極(固定偏壓)參數變化分析
| 參數 | 原值→新值 | 對輸出影響 |
|---|
| R2 (基極→VCC 偏壓電阻) | R2 → 1.5 R2 | IB = (VCC−VBE)/R2 變為 1/1.5 倍 |
| β (電流增益) | β → 1.5 β | IC = β·IB ⇒ 相互抵消,IC 不變 |
| gm = IC/VT | 不變 | 因 IC 不變 |
| R1 (集極電阻 RC) | R1 → 1.5 R1 | |Av| = gm·RC 變 1.5 倍 |
| 輸出振幅 vo | 0.6 V → 0.9 V | 0.6 × 1.5 = 0.9 V |
本圖為「固定偏壓」(僅 R2 由 VCC 至基極),不是兩電阻分壓偏壓。需正確辨識:R1 = RC、R2 = 基極偏壓電阻。IB=(VCC−VBE)/R2,R2 變 1.5 倍會直接影響 IB;再與 β 變 1.5 倍互相抵消,IC 才不變。