鐵路人員考試高員三級-電子工程電子學大意104 年第 25 題單選題
有一 n 通道 MOSFET 工作於飽和模式(saturation mode),並構成共源(CS)放大器,該 MOSFET 之臨界電壓 Vt=0.5 V。當 VGS=1.5 V 時,其 ID=1 mA,則當 VGS 增為 2.5 V 時,其 ID 為:
A仍為 1 mA
B增為 2 mA
C增為 3 mA
D增為 4 mA正確答案
D正確答案
飽和區 ID∝(VGS−Vt)2,過驅動電壓由1V增為2V,電流變4倍。
為什麼答案是 D
正確,過驅動電壓加倍 → ID 變為 22=4 倍 = 4 mA。
載入中…
完整詳解
Pro · 無限重點 飽和區 $I_D \propto (V_{GS}-V_t)^2$,過驅動電壓由1V增為2V,電流變4倍。
1. 飽和區公式:$I_D = \frac{1}{2}\mu_n C_{ox}\frac{W}{L}(V_{GS}-V_t)^2$
2. 原本 $V_{OV1}=1.5-0.5=1$ V,$I_{D1}=1$ mA
3. 新的 $V_{OV2}=2.5-0.5=2$ V
4. 比值 $I_{D2}/I_{D1}=(2/1)^2=4$
5. 故 $I_{D2}=4$ mA
逐選項分析
A✕
錯誤,$V_{GS}$ 改變必影響 $I_D$。
B✕
錯誤,2倍是線性關係的誤判,飽和區為平方關係。
D✓ 正確
正確,過驅動電壓加倍 → $I_D$ 變為 $2^2=4$ 倍 = 4 mA。
知識整理
| 重點 |
|---|
| MOSFET 飽和區: $I_D=\frac{1}{2}k_n(V_{GS}-V_t)^2$ | 過驅動電壓 $V_{OV}=V_{GS}-V_t$ | $I_D \propto V_{OV}^2$ | 三極管區: $I_D=k_n[(V_{GS}-V_t)V_{DS}-V_{DS}^2/2]$ | 截止: $V_{GS}<V_t$ |
勿將 $V_{GS}$ 直接代入比值;應扣除 $V_t$ 後取平方比。