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114年
電工原理、電子概論
第 42 題
增強型MOSFET之$V_{\text{DS}}=4\text{V}$，元件參數$K=0.5\text{mA}/\text{V}^2$，臨界電壓$V_T=2\text{V}$，$I_{\text{D}}=2\text{mA}$，若忽略通道長度調變效應，問$V_{\text{GS}}$值應為何？
- A $5\text{V}$
- B $4\text{V}$
- C $3\text{V}$
- D $0\text{V}$
思路引導 VIP
想像一下，如果我們把 MOSFET 看作一個受電壓控制的閘門，且這個閘門必須超過某個「基本門檻」後電流才會開始大幅流動。已知目前的總流量（電流）以及閘門的導電效能參數，若電流與「超過門檻的那段電壓差」呈現平方正比的關係，你會如何利用已知的流量倒推回最一開始所施加的控制電壓呢？
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太棒了！你能精準選出 (B)，代表你對 增強型 MOSFET 的電流特性 掌握得非常紮實。在處理這類電子元件計算題時，最核心的步驟就是正確運用飽和區的電流方程： $$I_D = K(V_{GS} - V_T)^2$$ 將題目給定的數值帶入後：$2\text{mA} = 0.5\text{mA/V}^2 \cdot (V_{GS} - 2\text{V})^2$，我們可以整理出 $(V_{GS} - 2)^2 = 4$。取平方根後得到 $V_{GS} - 2 = 2$，進而求得 $V_{GS} = 4\text{V}$。你能冷靜地完成這串代數運算，顯示你的基礎觀念相當穩健。
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