初考-電子工程電子學大意111 年第 32 題單選題
圖示 PMOS 場效電晶體電路，電晶體之 $V_{t} = -0.5 \, V$ ，若 $R_{G1} = 3 \, M\Omega$ 、 $R_{G2} = 2 \, M\Omega$ 、 $V_{DD} = 5 \, V$ ，欲電晶體在飽和區工作，電壓 $V_{D}$ 的最大值應為若干伏特？
C正確答案
PMOS飽和條件 \(V_{DG}\le |V_t|\)，由分壓求 \(V_G=2V\)，得 \(V_D\le 2.5V\)。
為什麼答案是 C
飽和區邊界 \(V_D=V_G+|V_t|=2+0.5=2.5V\)。
載入中…
完整詳解
Pro · 無限重點 PMOS飽和條件 \(V_{DG}\le |V_t|\)，由分壓求 \(V_G=2V\)，得 \(V_D\le 2.5V\)。
1. 由圖：源極接 \(V_{DD}=5V\)，閘極由 \(R_{G1}\)(上接\(V_{DD}\))與 \(R_{G2}\)(下接地)分壓。
2. \(V_G=V_{DD}\cdot\dfrac{R_{G2}}{R_{G1}+R_{G2}}=5\cdot\dfrac{2}{5}=2V\)。
3. \(V_{SG}=V_S-V_G=5-2=3V\)，\(V_{OV}=V_{SG}-|V_t|=3-0.5=2.5V\)。
4. PMOS 飽和需 \(V_{SD}\ge V_{OV}\)，即 \(5-V_D\ge 2.5\Rightarrow V_D\le 2.5V\)。
5. 等價條件：\(V_{DG}\le |V_t|\Rightarrow V_D-2\le 0.5\Rightarrow V_D\le 2.5V\)。
6. 故 \(V_{D,\max}=2.5V\)，選 (C)。
逐選項分析
B✕
3.5V 仍違反 \(V_{SD}\ge V_{OV}\)。
C✓ 正確
飽和區邊界 \(V_D=V_G+|V_t|=2+0.5=2.5V\)。
PMOS 工作區判別
| 條件 | 式子 |
|---|
| 截止 | \(V_{SG}<|V_t|\) |
| 飽和(邊界) | \(V_{SD}\ge V_{SG}-|V_t|\) 或 \(V_{DG}\le|V_t|\) |
| 三極/線性 | \(V_{SD}<V_{SG}-|V_t|\) |
| 本題 | \(V_G=2V,\;V_S=5V,\;V_{D,\max}=2.5V\) |
易誤把 PMOS 當 NMOS 處理，或忘記 \(V_t=-0.5V\) 應取 \(|V_t|=0.5V\)；亦要注意源極接 \(V_{DD}\) 而非接地。 
