初考-電子工程電子學大意114 年第 30 題單選題
圖中放大器電路中電晶體的 β=99、VA=100 V,放大器輸出電阻 Rout 的最接近值為何?
A2 kΩ
B5 kΩ
C9 kΩ正確答案
D10 kΩ
C正確答案
NPN電晶體共射極組態,β=99、VA=100V,偏壓電流1mA,計算輸出電阻Rout需考慮ro與RC並聯。
為什麼答案是 C
圖中集極端連接10kΩ集極電阻RC至VCC,電晶體ro=VA/IC=100V/1mA=100kΩ。輸出端看入:Rout = ro ∥ RC = 100k ∥ 10k = 1000k/110 ≈ 9.09kΩ,最接近9kΩ。
載入中…
完整詳解
Pro · 無限重點 NPN電晶體共射極組態,β=99、VA=100V,偏壓電流1mA,計算輸出電阻Rout需考慮ro與RC並聯。
直流偏壓IC≈1mA → ro=VA/IC=100V/1mA=100kΩ;Rout = ro ∥ RC = 100k ∥ 10k ≈ 9.09kΩ,最接近9kΩ。
逐選項分析
A✕ 陷阱
2kΩ是訊號源串聯電阻(基極端電阻),與輸出電阻無關,屬輸入側元件,誤選此項表示混淆了輸入/輸出端。
B✕
5kΩ無法由電路參數直接推導,可能誤算ro或RC的並聯,計算步驟有誤。
C✓ 正確
圖中集極端連接10kΩ集極電阻RC至VCC,電晶體ro=VA/IC=100V/1mA=100kΩ。輸出端看入:Rout = ro ∥ RC = 100k ∥ 10k = 1000k/110 ≈ 9.09kΩ,最接近9kΩ。
D✕ 陷阱
10kΩ是集極電阻RC(或圖右側負載電阻)單獨的值,忽略了ro並聯效果;同時圖右側10kΩ負載電阻有耦合電容隔開,屬外接負載,計算Rout時不含負載。
輸出電阻Rout計算步驟
| 步驟 | 公式/數值 | 說明 |
|---|
| 1. 求偏壓電流IC | IC ≈ 1 mA(電流源提供) | 圖中射極端有1mA電流源,IC≈IE≈1mA |
| 2. 求電晶體輸出電阻ro | ro = VA/IC = 100V/1mA = 100 kΩ | Early voltage效應 |
| 3. 集極電阻RC | RC = 10 kΩ(VCC側) | 圖中集極連接至VCC的10kΩ電阻 |
| 4. 輸出電阻Rout | Rout = ro ∥ RC = 100k∥10k ≈ 9.09 kΩ | 最接近答案C的9kΩ |
圖中右側也有一個10kΩ電阻(接地),容易被誤認為是集極負載電阻,但它透過大電容耦合,屬外接負載RL,計算放大器本身輸出電阻Rout時不應納入;另外2kΩ為輸入端電阻,亦常被誤選。