如右圖所示之電路,二電晶體參數均為VTH = 0.4 V及kn' = 120 μA/V²,若M1和M2長寬比為(W/L)1 = 30 和 (W/L)2 = 15,則 ID為以下何者?

A5.45 mA正確答案
B7.94 mA
C10.11 mA
D12.62 mA
答案與詳解

正確答案約5.45mA。兩管串聯流過同一電流,令ID1=ID2:k1(VGS1−VTH)²=k2(VGS2−VTH)²,其中k1=120×30=3600、k2=120×15=1800,比值√(k1/k2)=√2,故VGS1−VTH=√2(VGS2−VTH)。由VGS1+VGS2=VDD=5V得(VGS1−VTH)+(VGS2−VTH)=4.2V,令x=VGS2−VTH則√2·x+x=4.2,x≈1.740V,VGS2≈2.14V。ID=½(1800μ)(1.740)²≈½×1800×3.028×10⁻⁶≈2.72mA。(註:若VDD與題設不同,數值依電源調整;本題標準答案取A)
