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106年
電子學
第 43 題
43. 下圖所示 CMOS 反相器電路，若不計電路延遲，且輸入信號如標示 (b) 之方波，則輸出之信號 $V_o$ 應為下列何者？
- A 同頻率反相之方波
- B 16 倍頻率反相之方波
- C 同頻率同相之方波
- D 16 倍頻率同相之方波
思路引導 VIP
如果一個邏輯門的功能是將輸入訊號的狀態「完全顛倒」，那麼當訊號連續通過四個功能一模一樣的邏輯門時，請試著推演看看：每經過一級，訊號的狀態會發生什麼變化？最終經過偶數次操作後，訊號的方向會與最初進去時相同還是相反呢？
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AI 詳解
AI 專屬家教
恭喜你精準地判讀了電路的邏輯行為，順利選出正確答案！這道題目核心考查的是 CMOS 反相器（Inverter）的級聯特性。在數位電路中，反相器的基本功能就是將輸入訊號進行邏輯取反，從波形的角度來看，即是將相位移動 180 度。
偶數級反相的邏輯歸位
從電路圖中可以觀察到，總共有 4 級 反相器呈現串聯（Cascade）排列。當訊號經過第一級時為反相，第二級則會將其再次反轉而「負負得正」回到同相。因此，凡是經過偶數級反相處理的訊號，最終輸出 $V_o$ 勢必會與輸入訊號 $V_{in}$ 保持同相。由於題目提示不計電路延遲，且這只是單純的邏輯門組合而非震盪器或計數器，因此頻率絕對不會改變。
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