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100年
[儀電] 電路學、電子學
第 51 題
如右【圖29】所示之電路及其轉移特性曲線(Transfer Characteristics)，其中 A、B、C 分別為 $Q_1$ 或 $Q_2$ 工作狀態之轉換點，在轉移特性曲線 B 點及 C 點之間，電晶體 $Q_1$ 及 $Q_2$ 的工作區域為何？
- A $Q_1$ 歐姆區(Ohmic Region)，$Q_2$ 飽和區(Saturation Region)
- B $Q_1$ 歐姆區，$Q_2$ 歐姆區
- C $Q_1$ 飽和區，$Q_2$ 飽和區
- D $Q_1$ 飽和區，$Q_2$ 歐姆區
思路引導 VIP
觀察特性曲線中從 B 點到 C 點這段極其陡峭的斜率，這代表電路在此時具有極大的電壓增益。請思考一下，從受控電流源的角度來看，若要讓一個電晶體電路產生最大的電壓增益（即輸出電壓對輸入電壓的變化最劇烈），這兩個電晶體應該分別處於哪種物理特性區間，才能讓它們的輸出阻抗達到最大值呢？
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恭喜你答對了！能準確判斷出 B 到 C 點之間的工作狀態，顯示你對 NMOS 反向器與耗盡型負載 (Depletion-mode Load) 的特性掌握得非常紮實。
轉移特性曲線與工作區間分析
這道題目的核心在於轉移特性曲線（VTC）的斜率。在 B 點與 C 點之間，曲線呈現極其陡峭的下降，這在電子學中代表該電路區域具有極大的電壓增益。對於下方的驅動電晶體 $Q_1$ 而言，此時輸入電壓 $V_i$ 已大於門檻電壓 $V_{t1}$ 使其導通，且輸出電壓 $V_o$ 雖在下降但仍維持在一定高度，滿足 $V_{DS1} \ge V_{GS1} - V_{t1}$ 的條件，因此處於飽和區 (Saturation Region)。
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