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。
vI = +2.5V 為此邏輯閘的臨界電壓，此時所有晶體導通，QP 與 QN電流相同，Q1與 Q2集極電流亦相同，求算(W/L)p之值與 Q1集極電流。（10 分）
📝 此題為申論題
思路引導 VIP
- 判斷電路架構為 BiCMOS 反相器，在邏輯臨界電壓 vI = 2.5V 時，所有電晶體皆導通（MOSFET 處於飽和區，BJT 處於順向主動區）。
- 分析節點電壓：Q2 導通表示其基極電壓為 0.7V，此即 QN 的源極電壓；QP 的源極接 VDD (5V)。
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【解題關鍵】BiCMOS 邏輯閘轉態點分析，利用 MOSFET 飽和區電流公式與 BJT 順向主動區電流關係（$I_C = \beta I_B$、$V_{BE} = 0.7\text{V}$）進行推導。 【解答】 計算：
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