地方特考電子學大意110 年第 5 題單選題

有一以矽材料所製的互補式金氧半場效電晶體（Si-CMOSFET）電路及輸入電壓 $v_{I}$ 的波形如下所示， $V_{D D}$ = 5 V，假設兩個電晶體 $Q_{P}$ 、 $Q_{N}$ 的特性參數一致，即通道導通臨界電壓（threshold voltage）的絕對值均為 $∣ V_{t h} ∣$ = 0.5 V，相同的轉導值（transconductance）與幾何參數，亦即 $μ_{n} C_{o x} (W / L)_{n} = μ_{p} C_{o x} (W / L)_{p}$ 。試研判電晶體 $Q_{P}$ 在時間 $t_{1}$ 最可能的工作模式？

A飽和模式（Saturation mode）正確答案

B線性模式（Linear mode）

C次臨界模式（Subthreshold mode）

D截止模式（Cut-off mode）

答案與詳解

正確答案

CMOS反相器中，t1時vI≈4V，QP的|VGS|=VDD-vI=1V>|Vth|=0.5V且|VDS|較大，QP工作在飽和區。

為什麼答案是 A

t1時vI≈4V（波形圖顯示t1對應輸入上升段約4V處，尚未達穩態5V），此時QP的VGS=vG-vS=4-5=−1V，|VGS|=1V>|Vth|=0.5V，QP已導通。由於輸入仍在過渡區，vO處於中間電位，QP的|VDS|=VDD-vO較大，滿足飽和條件|VDS|≥|VGS|−|Vth|=0.5V，故QP工作在飽和模式。

考點：PMOS飽和條件考點：PMOS線性條件考點：次臨界操作條件考點：PMOS截止條件

載入中…

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