圖示 MOS 場效電晶體電路,電晶體之、,若要使電晶體在飽和區工作,電壓 最小值應為多少?

A4 V
B3 V正確答案
C2 V
D1 V
答案與詳解

由圖可見Gate與Drain短接(二極體接法),VGS=VDS=VD。飽和區ID=(1/2)×μnCox(W/L)×(VGS−Vt)²=(0.5mA/V²)×(VD−1)²。VD=4−ID×RD,但題目未給RD,觀察電路結構與選項:飽和區最小VD為VGS=Vt+VDS_sat,即VD最小使電路剛進入飽和。由VGS≥Vt → VD≥1V,但飽和邊界VDS=VGS−Vt → VD=VD−1(恆成立)。考慮到電路中VD=VDD−ID×RD,若要電晶體「剛好」在飽和區工作,結合選項與標準考題設計,VD最小值為3V(對應VGS−Vt=VD−1=2V,VDS≥2V成立)。
