初考-電子工程電子學大意114 年第 27 題單選題
當考慮雙極性接面電晶體的爾利效應(Early effect)時,需在小信號模型中加入下列何種電阻?
A$r_{\pi}$
B$r_{e}$
C$r_{0}$正確答案
D$1/g_{m}$
C正確答案
爾利效應造成輸出特性曲線有斜率,需在小信號模型中加入輸出電阻 ro 來模擬此非理想現象。
為什麼答案是 C
爾利效應使 IC 隨 VCE 增加而略為上升(輸出曲線非水平),在小信號模型中以輸出電阻 ro = VA/IC 並聯在集極-射極間來表示,正是本題答案。
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完整詳解
Pro · 無限重點 爾利效應造成輸出特性曲線有斜率,需在小信號模型中加入輸出電阻 ro 來模擬此非理想現象。
看到 Early effect → 直覺反應 ro(輸出電阻)。VA(Early voltage)÷ IC = ro。
逐選項分析
A✕ 陷阱
rπ 是基極-射極間的輸入電阻(rπ = β/gm),用來描述 BJT 輸入端的小信號特性,與爾利效應無關。
B✕
re 是 T 模型中的射極電阻(re ≈ VT/IE),屬於 BJT 本質的小信號參數,不是用來模擬爾利效應的元件。
C✓ 正確
爾利效應使 IC 隨 VCE 增加而略為上升(輸出曲線非水平),在小信號模型中以輸出電阻 ro = VA/IC 並聯在集極-射極間來表示,正是本題答案。
D✕
1/gm 是轉導的倒數,代表 BJT 的小信號輸入控制關係(ic = gm·vbe),與爾利效應所造成的輸出端非理想效應無關。
BJT 小信號模型參數對照
| 參數 | 位置 | 公式 | 物理意義 |
|---|
| gm | 受控電流源 | IC/VT | 轉導(輸入控制輸出) |
| rπ | B-E 之間 | β/gm | 輸入電阻 |
| re | 射極(T模型) | VT/IE | 射極電阻 |
| ro | C-E 之間 | VA/IC | 爾利效應輸出電阻 |
考選部最愛用 rπ、re、1/gm 這些都是 BJT 小信號參數來混淆你。關鍵字「爾利效應」專指輸出端的非理想效應,只對應 ro。記住口訣:Early → Output → ro。