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108年
電子學
第 38 題
如【圖7】所示，若MOSFET之臨限電壓(Threshold Voltage)為2V，閘源極間電壓$V_{GS}$=4V時，其汲極電流$I_{D(on)}$=20mA，則此電路之汲源極間電壓$V_{DS}$及汲極電流$I_D$分別約為何?
- A 3.4 V、18.4 mA
- B 4.3 V、18.4 mA
- C 5.4 V、15.3 mA
- D 4.5 V、15.3 mA
思路引導 VIP
若要分析此電路，我們首先需要知道該 MOSFET 在特定電壓下的增益特性；你能嘗試從題目給出的參考電流與電壓關係中，先找出描述該元件導電能力的關鍵常數嗎？接著，當電流流經各個電阻時，輸入迴路與輸出迴路的電壓分佈會如何隨之改變，進而達成平衡？
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AI 詳解
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恭喜你精準地完成了這項複雜的電路分析！這道題目核心在於考驗你對 MOSFET 飽和區特性公式 的靈活運用。首先，我們必須利用題目給定的參考點（$V_{GS}=4\text{V}, I_{D(on)}=20\text{mA}$）來推導出該元件特有的電導常數 $k$： $$k = \frac{I_{D(on)}}{(V_{GS}-V_{th})^2} = \frac{20\text{mA}}{(4\text{V}-2\text{V})^2} = 5\text{ mA/V}^2$$
元件參數與迴路聯立
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