初考-電子工程電子學大意112 年第 28 題單選題
有關MOSFET的小信號模型,下列敘述何者錯誤?
AMOSFET 的小信號模型中包括一個相依電流源,表示 MOSFET 是屬於一種電流控制電流的元件正確答案
B由 MOSFET 的小信號模型中可看出,由閘極看入之阻抗相當高
C在 MOSFET 的小信號模型中,是以一電阻代表通道長度調變效應(channel length modulation effect)
D為了 MOSFET 的小信號能進行線性放大,必須滿足 v_gs << 2 V_OV (overdrive voltage) 的條件
A正確答案
MOSFET 是「電壓」控制「電流」的元件,利用閘極電壓來控制汲極電流,而非電流控制電流。
為什麼答案是 A
MOSFET 屬於「電壓控制電流源」(VCCS),其相依電流源的大小由閘極-源極電壓 (v_gs) 決定;BJT 才是電流控制電流的元件。
載入中…
完整詳解
Pro · 無限重點 MOSFET 是「電壓」控制「電流」的元件,利用閘極電壓來控制汲極電流,而非電流控制電流。
看到「MOSFET」配「電流控制電流」直接選錯,MOSFET 是靠閘極電壓控制汲極電流,BJT 才是電流控制電流。
逐選項分析
A✓ 正確
MOSFET 屬於「電壓控制電流源」(VCCS),其相依電流源的大小由閘極-源極電壓 (v_gs) 決定;BJT 才是電流控制電流的元件。
B✕
MOSFET 的閘極與通道之間有二氧化矽絕緣層,因此由閘極看入的直流與低頻小信號阻抗極高(理想上為無限大)。
C✕
在小信號模型中,通道長度調變效應會使汲極電流隨汲極電壓變化,這在模型中是以一個並聯在汲極與源極之間的輸出電阻 (r_o) 來代表。
D✕
為了讓 MOSFET 在小信號模型下能進行線性放大,輸入信號必須夠小,其條件為 v_gs 遠小於兩倍的過載電壓 (2 V_OV)。
MOSFET 與 BJT 基本特性比較
| 元件 | 控制方式 | 相依電源類型 | 輸入阻抗 |
|---|
| MOSFET | 電壓控制 (v_gs 控制 i_d) | 電壓控制電流源 (VCCS) | 極高 (理想為無限大) |
| BJT | 電流控制 (i_b 控制 i_c) | 電流控制電流源 (CCCS) | 中等 (r_pi) |
考生常將 BJT 與 MOSFET 的控制特性搞混。只要記得 MOSFET 有個 'O' (Oxide) 代表絕緣層,沒有電流能流進閘極,所以只能用「電壓」來控制通道的「電流」。