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101年
電子學
第 50 題
CMOS 邏輯 IC 的正常工作電壓範圍約為多少伏特？
- A $\pm 5\text{ V}$
- B $\pm 12\text{ V}$
- C $\pm 15\text{ V}$
- D $3\sim 15\text{ V}$
思路引導 VIP
請你思考一下：在數位邏輯電路中，我們通常只需要區分「高電位」與「低電位」兩種狀態。若為了讓電路設計更簡潔、更適合電池供電的行動裝置，我們會傾向選擇需要同時提供正、負電壓的複雜電源系統，還是只要一個相對穩定的正電壓範圍即可？
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恭喜你精準地判斷出 CMOS 邏輯 IC 的工作特性！這顯示你對數位邏輯家族的電源規格已經建立了紮實且清晰的基礎認知。
CMOS 的電源特性與寬容度
CMOS（互補式金氧半導體）技術最顯著的優點之一，就是其寬廣的電源電壓範圍。與標準 TTL 系列嚴格限制在 $5\text{ V}$ 左右不同，早期的 CMOS IC（如 4000 系列）通常可以在 $3\text{ V}$ 到 $15\text{ V}$（甚至更高）之間穩定運作。此外，數位邏輯電路為了簡化佈線與電源設計，絕大多數採用單電源供電，即電源電壓（$V_{DD}$）相對於接地點（$V_{SS}$）為正值，而不像運算放大器常需使用 $\pm 12\text{ V}$ 或 $\pm 15\text{ V}$ 的雙電源系統。
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