如圖之 MOS 差動放大器（Differential Amplifier），Q1＝Q2，其臨界電壓（Threshold Voltage）Vt = 0.5 V，爾利電壓（Early Voltage）VA→ ∞。當VG1＝VG2＝0 時，若電晶體工作於飽和模式（Saturation Mode），其汲極電流ID 與閘源電壓VGS 的關係為ID＝2(VGS-Vt)2(mA)。則當 VG1＝VG2＝0 時，源極電壓VS 為何？

社工心理法醫電子學大意104 年第 34 題單選題

如圖之 MOS 差動放大器（Differential Amplifier），Q1＝Q2，其臨界電壓（Threshold Voltage） $V_{t} = 0.5$ V，爾利電壓（Early Voltage） $V_{A} \to \infty$ 。當 $V_{G 1} ＝ V_{G 2} ＝ 0$ 時，若電晶體工作於飽和模式（Saturation Mode），其汲極電流 $I_{D}$ 與閘源電壓 $V_{GS}$ 的關係為 $I_{D} ＝ 2 (V_{GS} - V_{t})^{2}$ (mA)。則當 $V_{G 1} ＝ V_{G 2} ＝ 0$ 時，源極電壓 $V_{S}$ 為何？

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V正確答案

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0

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答案與詳解

正確答案

MOS差動放大器對稱偏壓，電流源I=1mA由Q1、Q2平分，各流0.5mA，由ID公式反推VGS，再求VS=VG1−VGS。

由對稱性，Q1與Q2各分得I/2=0.5mA。代入ID=2(VGS−Vt)²：0.5=2(VGS−0.5)²→(VGS−0.5)²=0.25→VGS−0.5=0.5→VGS=1V。因VG1=0，VS=VG1−VGS=0−1=−1V。答案正確。

考點：差動對稱+VGS反推考點：臨界電壓誤用考點：截止條件誤判考點：MOSFET截止誤判

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