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105年
電工原理、電子概論
第 60 題
如【圖 60】所示電路為 N 通道空乏型 MOSFET 的偏壓電路，設 $V_{DD}=+24V$，$R_D=2k\Omega$，$R_G=10M\Omega$，MOSFET的 $I_{DSS} = 9mA$，$V_p = - 4.5V$，則直流偏壓值 $I_D$與 $V_{DS}$為何？
- A $I_D = 9mA$，$V_{DS} = 6V$
- B $I_D = 2mA$，$V_{DS} = 20V$
- C $I_D = 9mA$，$V_{DS} = 18V$
- D $I_D = 0A$，$V_{DS} = 24V$
思路引導 VIP
請觀察電路圖中閘極（G）與源極（S）的連接方式。考慮到 MOSFET 的閘極電流幾乎為零，閘極電阻 $R_G$ 兩端是否存在壓降？這對閘極與源極之間的電位差（$V_{GS}$）有什麼影響？當你確定了這個電位差的值，對照題目給出的元件參數，是否能直接判斷出汲極電流的大小呢？
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AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！你非常精準地辨識出這是一個典型的 N 通道空乏型 MOSFET 零偏壓電路。這類題目的鑑別度在於測試學生是否能一眼看穿電路架構，而非盲目地帶入複雜的平方飽和區公式。你選擇 (A) 顯示出你對場效電晶體「極高輸入阻抗」的特性掌握得十分紮實，這也是進入進階電子學電路分析的重要基礎。
零偏壓特性與計算邏輯
從電路圖中我們可以觀察到，閘極（Gate）透過 $R_G$ 接地，由於 MOSFET 的閘極電流 $I_G \approx 0$，因此 $R_G$ 上沒有壓降，使得閘極電壓 $V_G = 0V$。同時，源極（Source）直接接地，故 $V_S = 0V$，這導致了閘源極電壓 $V_{GS} = 0V$。在空乏型 MOSFET 的特性中，當 $V_{GS} = 0$ 時，汲極電流 $I_D$ 就會正好等於元件的飽和電流 $I_{DSS}$，即 $I_D = 9mA$。
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