高考申論題
114年
[電信工程] 電子學
第 一 題
📖 題組：
四、如圖四所示之MOSFET 電路，若Q1、Q2、Q3之參數分別如下：VT1=VT2=0.8 V，VT3 =-2 V，(W/L)1 = (W/L)2 = 4，(W/L)3 = 1。試求：
四、如圖四所示之MOSFET 電路，若Q1、Q2、Q3之參數分別如下：VT1=VT2=0.8 V，VT3 =-2 V，(W/L)1 = (W/L)2 = 4，(W/L)3 = 1。試求：
📝 此題為申論題，共 3 小題
小題 (一)
說明此數位電路之邏輯函數名稱。（5 分）
思路引導 VIP
首先判斷各 MOSFET 的類型。圖四中，Q1 和 Q2 箭頭向外且位於底部（Source），為 NMOS。Q3 的箭頭雖然在頂部，但也指向外（Source端朝上），這仍是 NMOS 符號！結合題意中給定 VT3 = -2 V（負的臨界電壓），可判定 Q3 為「空乏型 NMOS（Depletion NMOS）」。 看電路拓撲：Q1 和 Q2 並聯在輸出節點（Vo）與地之間，形成下拉網路。只要 A 或 B 其中一個為高電位（邏輯 1），對應的 NMOS 就會導通，將 Vo 拉至低電位（邏輯 0）。Q3 的閘極連接至自己的源極（Vo），擔任上拉主動負載（常時導通）。這是一個典型的空乏負載 NOR 閘。
小題 (二)
當 A=5 V，B=0 V，Vo=？（10 分）
思路引導 VIP
這是一道直流大信號分析題。先確立各電晶體的操作狀態。 A=5V, B=0V 時，Q2 關閉 (OFF)，Q1 導通。Q3 為空乏負載，其 V_GS = 0。
小題 (三)
當 A=B=5 V，Vo=？（10 分）
思路引導 VIP
延續上一題的思路，唯一的差別在於此時 A 和 B 均為 5V，故 Q1 和 Q2 皆導通且完全對稱。 在電路學上，兩個閘極電壓相同、長寬比相同的並聯 MOSFET，可以等效視為一顆寬度為兩者之和的單一 MOSFET。