五等-電子工程電子學大意104 年第 15 題單選題
電晶體的高頻模型是於電晶體低頻小訊號模型中加入:
A電晶體內部的電容效應正確答案
B電晶體內部的電阻效應
C電晶體內部的相依電流源效應
D電晶體內部的相依電壓源效應
A正確答案
高頻模型 = 低頻小訊號模型 + 內部接面電容(Cπ、Cμ),電容在高頻時阻抗變小導致增益下降。
為什麼答案是 A
正解。電晶體 PN 接面在高頻時,接面電容 (Cπ、Cμ) 的阻抗 Xc=1/(ωC) 變小,形成訊號旁路導致增益滾降。高頻混合π模型就是在低頻模型上加入這些電容。
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完整詳解
Pro · 無限重點 高頻模型 = 低頻小訊號模型 + 內部接面電容(Cπ、Cμ),電容在高頻時阻抗變小導致增益下降。
逐選項分析
A✓ 正確
正解。電晶體 PN 接面在高頻時,接面電容 (Cπ、Cμ) 的阻抗 Xc=1/(ωC) 變小,形成訊號旁路導致增益滾降。高頻混合π模型就是在低頻模型上加入這些電容。
B✕ 陷阱
錯誤。電阻效應 (rπ、ro) 在低頻小訊號模型中就已存在,並非高頻才加入的元件,屬於基本模型組成。
C✕
錯誤。相依電流源 (gm·vπ) 是低頻混合π模型的核心元件,用來表達 BJT 的電流放大特性,並非高頻才加的。
D✕
錯誤。BJT 小訊號模型通常用相依電流源表示;即使改用 T 模型或 h 參數,相依源也屬於低頻模型本身,而非高頻加入的元素。
BJT 混合 π 模型:低頻 vs 高頻
| 模型元件 | 符號 | 低頻模型 | 高頻模型 |
|---|
| 基極-射極電阻 | rπ | ✓ | ✓ |
| 輸出電阻 | ro | ✓ | ✓ |
| 相依電流源 | gm·vπ | ✓ | ✓ |
| 基射接面電容 | Cπ (Cbe) | ✗ | ✓ |
| 基集接面電容 | Cμ (Cbc) | ✗ | ✓ |
陷阱在於 B、C、D 描述的元件(電阻、相依電流源)其實「本來就在」低頻模型裡,不是高頻新增的。考生若不熟悉模型組成,容易誤以為高頻要加入更多主動元件,實際上只需加入「被動的寄生電容」即可。