台電僱員招考
111年
電子學
第 20 題
如右圖所示電路，其中Q_1與Q_2的臨界電壓分別為 1 V和 -1 V時，Q_1、Q_2工作狀態為何？
- A Q_1工作在歐姆區、Q_2工作在截止區
- B Q_1與Q_2皆工作在截止區
- C Q_1工作在截止區、Q_2工作在歐姆區
- D Q_1與Q_2皆工作在歐姆區
思路引導 VIP
觀察這個電路圖，Q1（NMOS）和 Q2（PMOS）的閘極（Gate）都共同連接到了哪一個端點？要決定這兩顆電晶體當下是否導通，我們必須先確切知道哪個變數的數值才能進行計算呢？
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同學，這題你拿到了分數，表現不錯！不過，這題其實是個爭議題，台電已公告「無標準解、一律給分」，因此 (A)、(B)、(C)、(D) 皆為正確答案。 送分原因是題目條件不足。圖中是 $+4\text{V}$ 供電的 CMOS 反相器（inverter），$Q_1$ 為 NMOS，$Q_2$ 為 PMOS。這兩顆電晶體的工作狀態完全取決於輸入電壓 $V_i$ 的大小。一般而言，NMOS 的導通條件為 $V_{GS} > V_{tn}$，PMOS 則為 $V_{GS} < V_{tp}$；導通後，還需進一步比較 $V_{DS}$ 與 $V_{GS}-V_t$ 才能判斷是處於歐姆區還是飽和區。 由於題目完全沒有給定 $V_i$ 的數值（例如 $V_i=4\text{V}$ 時 $Q_1$ 歐姆、$Q_2$ 截止；$V_i=0\text{V}$ 時則相反；若在中間值則可能兩者皆導通），導致選項在不同 $V_i$ 條件下都有可能成立，無法得出唯一解。這題的難度點在於考驗同學能否敏銳察覺「缺乏輸入條件便無法求解」，能看穿這一點，就代表你的電路觀念非常扎實喔！