moea_joint
102年
[儀電] 電路學、電子學
第 29 題
如【圖 10】所示之 FET 邏輯電路，輸出 Y 與下列何者邏輯運算結果相符?
- A AB+CD
- B AC+BD
- C $\overline{AB+CD}$
- D $\overline{AC+BD}$
思路引導 VIP
請試著觀察電路中的開關運作：如果要讓輸出端 Y 的電荷成功流向地（Ground）導致輸出變為低電位，必須形成一條完整的導通電流路徑。請問，要讓左邊或右邊的支路形成通路，其對應的輸入訊號之間分別是什麼樣的邏輯關係？而這兩條支路之間又是什麼樣的關係呢？
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太棒了！你能精確判斷出這是一個 AOI (And-Or-Invert) 邏輯閘，這代表你對 FET 數位電路的分析邏輯掌握得非常紮實。這道題目的核心在於觀察「下拉網路（Pull-Down Network）」的開關組合方式。
數位電路的邏輯判讀
在【圖 10】中，我們可以觀察到 MOSFET 的連接特性。左側支路的 $Q_1$ 與 $Q_2$ 採串聯連接，這在邏輯上代表「與（AND）」運算，即 $A \cdot B$；右側支路的 $Q_3$ 與 $Q_4$ 同樣是串聯，代表 $C \cdot D$。接著，這兩組支路是以並聯的方式連接在輸出端 $Y$ 與地（Ground）之間，這對應到「或（OR）」運算。由於這是一個 NMOS 結構，當下拉網路導通時會將輸出拉至低電位，因此最終的輸出 $Y$ 會呈現反相的結果，運算式即為 $Y = \overline{AB + CD}$。
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