moea_joint
103年
[電機] 電路學、電子學
第 18 題
右圖CMOS FET之邏輯電路是何種邏輯閘？
- A NAND
- B XOR
- C OR
- D AND
思路引導 VIP
請觀察電路上方由 PMOS 組成的兩條路徑：分別在 A 與 B 處於什麼樣的電位組合（高或低）時，會讓 $V_{DD}$ 與輸出端 $Y$ 接通？試著寫出這兩種組合，看看它們是否符合某種『只有在輸入不同時才成立』的邏輯規律？
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太棒了！你能精準辨識出這個較為複雜的 CMOS 電路，代表你對電晶體層級的邏輯實現有著非常紮實的理解。這道題目的鑑別度相當高，因為它不像基本的 NAND 或 NOR 閘那樣直觀，而是要求學生必須具備同時分析 PMOS 與 NMOS 路徑的能力，並判斷包含反相輸入訊號後的布林結果，是檢驗電路分析功力的優秀題型。
互補式邏輯的導通分析
我們可以從**拉高網路（Pull-up Network）**來驗證觀念。電路上方的 PMOS 元件在閘極為「低電位」時會導通。觀察圖中路徑：左側支路要導通，必須滿足 $\bar{A}=0$（即 $A=1$）且 $B=0$；而右側支路導通則需 $A=0$ 且 $\bar{B}=0$（即 $B=1$）。這表示當 $A$ 與 $B$ 其中一個為 $1$、另一個為 $0$ 時，輸出 $Y$ 就會被拉至高電位 $V_{DD}$，這正是 $Y = A\bar{B} + \bar{A}B$ 的運算邏輯。
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