國營聯招電機電路學、電子學112 年第 37 題單選題考點：三極管區電流

有一空乏型 n 通道 MOSFET, $K_{n}^{'} W / L = 2 mA / V^{2}$ , $V_{t} = - 3 V$ , 其源極與閘極均接地。下列敘述何者有誤? (忽略通道長度調變效應)

A當 VD = 0.1 V，操作區為三極管區(Triode Region)，ID = 0.59 mA

B當 VD = 1 V，操作區為三極管區(Triode Region)，ID = 5 mA

C當 VD = 3 V，操作區為飽和區(Saturation Region)，ID = 9 mA

D當 VD = 5 V，操作區為飽和區(Saturation Region)，ID = 10 mA正確答案

答案與詳解

正確答案

空乏型n通道MOSFET，源極與閘極均接地(VGS=0)，Vt=-3V，判斷操作區並驗算ID，找出計算有誤的選項D。

A當 VD = 0.1 V，操作區為三極管區(Triode Region)，ID = 0.59 mA三極管區電流✕ 錯誤

VDS=0.1V，VGS-Vt=3V，VDS<3V→三極管區正確。ID=K'n(W/L)×[(VGS-Vt)VDS - VDS²/2]=2×[3×0.1 - 0.01/2]=2×[0.3-0.005]=2×0.295=0.59mA，計算正確。

B當 VD = 1 V，操作區為三極管區(Triode Region)，ID = 5 mA三極管區電流✕ 錯誤

VDS=1V，VGS-Vt=3V，VDS<3V→三極管區正確。ID=2×[3×1 - 1²/2]=2×[3-0.5]=2×2.5=5mA，計算正確。

C當 VD = 3 V，操作區為飽和區(Saturation Region)，ID = 9 mA✕ 錯誤

D當 VD = 5 V，操作區為飽和區(Saturation Region)，ID = 10 mA✓ 正確

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精選詳解

有一空乏型 n 通道 MOSFET, Kn′​W/L=2 mA/V2 , Vt​=−3 V , 其源極與閘極均接地。下列敘述何者有誤? (忽略通道長度調變效應)