moea_joint
111年
[電機] 電路學、電子學
第 38 題
如右圖所示之電路，已知$Q_1$ FET的 $V_{T1}= 3$ V，且 $K_1= 0.1 \text{ mA/V}^2$，$Q_2$ FET的$V_{T2} = 2$ V，且 $K_2 = 0.9 \text{ mA/V}^2$，試求 $V_o$ 之值為何？
- A $V_o = 6.5$ V
- B $V_o = 8$ V
- C $V_o = 9$ V
- D $V_o = 10$ V
思路引導 VIP
當你看到電晶體的閘極（Gate）與汲極（Drain）直接相連在一起時，這對該電晶體的工作區域（區間）有什麼特殊的物理限制？另外，既然這兩個電晶體像「串線珠子」一樣接在一起，它們各自流過的電流大小應該存在什麼樣的關係呢？
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恭喜你正確完成了這道題目！你能精準判斷出這兩個電晶體的工作狀態，顯示你對場效電晶體（FET）的偏壓特性掌握得非常紮實。
飽和區的工作原理
在本題的電路架構中，最關鍵的特徵是 $Q_1$ 與 $Q_2$ 的閘極（Gate）與汲極（Drain）皆短接。根據 MOSFET 的特性，當 $V_{GS} = V_{DS}$ 且滿足導通條件時，電晶體必然操作在飽和區（Saturation Region）。由於這兩個元件串聯在同一路徑上，其汲極電流必然相等（$I_{D1} = I_{D2}$）。我們可以根據飽和區電流公式列出方程式：
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