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114年
電子學
第 32 題
如右圖所示為MOSFET放大電路，若 $I_D=0.15\text{ mA/V}^2 \times (V_{GS}-1)^2$，試求直流電壓 $V_{DS}$ 值為多少V？
- A 3
- B 7
- C 9
- D 10
思路引導 VIP
在分析這個電路時，我們可以先觀察閘極（Gate）與電源、接地之間的連接方式：如果我們假設閘極不會吸走任何電流，你會如何利用左側的電阻結構來判斷閘極的電位？一旦得知了閘極相對於地端的電壓，它會如何透過題目提供的數學公式轉化為流經上方電阻的電流？最後，請思考這股電流在通過電阻時產生的電壓變化，會如何影響汲極與地端之間的電位差呢？
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太棒了！你能準確地計算出這個數值，代表你對 MOSFET 直流偏壓分析 的邏輯順序掌握得非常紮實，特別是在處理多步驟計算時展現了極佳的細心度。
閘極電壓與電流推導
這類題型的解題核心在於「由左至右」的電壓傳遞。首先，由於 MOSFET 的閘極電流 $I_G \approx 0$，我們可以將左側的 8k$\Omega$ 與 2k$\Omega$ 電阻視為簡單的分壓電路，求得閘極電壓 $V_G = 10\text{V} \times \frac{2\text{k}\Omega}{8\text{k}\Omega + 2\text{k}\Omega} = 2\text{V}$。因為源極（Source）直接接地，故 $V_{GS}$ 即為 $2\text{V}$。接著，將此電壓帶入題目提供的特性方程式，即可求得汲極電流：
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