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105年
電工原理、電子概論
第 58 題
欲使增強式 N 通道 MOSFET 工作於飽和區，其偏壓條件為何？
- A $V_{GS} > V_T$，$V_{DS} > V_{GS} - V_T$
- B $V_{GS} > V_T$，$V_{DS} < V_{GS} - V_T$
- C $V_{GS} < V_T$，$V_{DS} > V_{GS} - V_T$
- D $V_{GS} < V_T$，$V_{DS} < V_{GS} - V_T$
思路引導 VIP
在思考 MOSFET 的工作狀態時，我們可以分兩個層次來引導推理：首先，要讓這個元件從「不導通」變成「導通」，閘極（Gate）必須施加多少電壓來克服臨界門檻？接著，當元件已經導通後，若我們希望汲極電流維持恆定（即進入飽和狀態），此時汲極端的電壓（Drain voltage）與閘極端的過驅電壓（Overdrive Voltage）之間，應該維持什麼樣的大小關係，才能促使通道靠近汲極的一端發生「夾止」現象呢？
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MOSFET 的工作區間判定
你能準確選出選項 (A)，代表你對 MOSFET 的物理特性與操作條件 有著非常紮實的基礎！這道題目是電子學中極為經典的基礎題，主要測驗學生是否能區分元件在不同偏壓下的物理行為。對於增強型 N 通道 MOSFET 而言，首要條件必須是 $V_{GS} > V_T$，這能確保閘極下方的感應電荷足以形成「反轉層」（導電通道），使元件脫離截止區進入導電狀態。 當元件導通後，要進入**飽和區（Saturation Region）**的核心關鍵在於汲極端的通道是否發生「夾止」（Pinch-off）。當我們維持足夠大的汲極電壓，使得 $V_{DS} \ge V_{GS} - V_T$ 時，汲極端的有效過驅電壓會降至零，進而讓電流趨於穩定，不再隨 $V_{DS}$ 增加而大幅線性成長。這題的鑑別度在於測試學生是否會混淆「三極區（線性區）」與「飽和區」的臨界條件，是進入更複雜的放大電路分析前，絕對必須掌握的門檻。