高考申論題
108年
[電力工程] 電子學
第 題
📖 題組：
五、圖五邏輯閘電路輸入訊號 vI之高、低電位分別為+5V、0V，CL為負載電容，電晶體之|VA| → ∞，不考慮 body effect，其中 Q1與 Q2 之β = 50，且導通時|VBE| = 0.7V；QP 與 QN 之臨界電壓|Vtp| = |Vtn| = 0.8 V，kn = 2.5kp = 0.2 mA/V2，(W/L)n = 1。
五、圖五邏輯閘電路輸入訊號 vI之高、低電位分別為+5V、0V，CL為負載電容，電晶體之|VA| → ∞，不考慮 body effect，其中 Q1與 Q2 之β = 50，且導通時|VBE| = 0.7V；QP 與 QN 之臨界電壓|Vtp| = |Vtn| = 0.8 V，kn = 2.5kp = 0.2 mA/V2，(W/L)n = 1。
在 vI = +5 V 與 0 V 的穩態時，vO之電位、QP 與 QN 之工作區各為何？（10 分）
📝 此題為申論題
思路引導 VIP
- 辨識電路為典型 BiCMOS 反相器，穩態時負載電容充放電完畢，無直流電流流過。2. 藉由判斷輸入電壓驅動的 MOSFET 開關狀態，結合 BJT 的導通邊界條件（VBE = 0.7V），即可推導出輸出電壓（具非全幅擺動特性）及各元件之工作區。
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【解題關鍵】本題考查 BiCMOS 反相器之穩態分析。穩態時負載電容 $C_L$ 視為開路（電流為 $0\text{A}$），利用 MOSFET 的切換狀態與 BJT 的導通邊界條件（$|V_{BE}| = 0.7\text{V}$），搭配 KVL 即可求得輸出電壓及各元件工作區。 【解答】 電路假設：
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