Q68.
下列哪些CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)邏輯族的電氣特性敘述正確(註:工作電壓為Vdd)?
儀表電子 · 甲級 · 數位系統 · Q68
難易度分析
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考題聚焦於 CMOS 的輸入/輸出閘極閾值與工作電壓對開關行為的影響。需能辨別正確與錯誤說法,並把握多重選擇的判斷標準。
正確答案 (複選):②, ④
- ② 輸入電壓>0.7Vdd 為邏輯1(High):CMOS 邏輯族的輸入高準位閾值(VIH)規範為 ≥ 0.7Vdd,當輸入電壓高於此值時即被識別為邏輯 1(High),此為 CMOS 標準電氣特性之一。
- ④ 準位切換時的充電速度受工作電壓Vdd 的影響,若Vd d 愈大,則其充電速度愈快:CMOS 閘極在準位切換時需對負載電容進行充放電,Vdd 越大則驅動電流(Ids)越大,RC 充電時間常數縮短,因此切換速度(Propagation Delay)越快。
錯誤選項解析
- ① 雜訊免疫力=0.4V dd:雜訊免疫力(Noise Margin)的計算方式並非固定為 0.4Vdd。標準 CMOS 的雜訊邊際通常約為 0.3Vdd(或 Vdd/3),其值取決於輸出準位與輸入準位閾值的差值,而非題目所述數值。
- ③ 輸出電壓<0.2Vd d 為邏輯0(Low):CMOS 的輸出低準位(VOL)通常遠低於 0.2Vdd,理想狀態下接近 0V。而輸入低準位閾值(VIL)的規範約為 < 0.3Vdd,題目將兩者混淆且數值不正確。
Learning Tip
"CMOS 邏輯族的核心考點在於掌握輸入/輸出準位閾值(VIH、VIL、VOH、VOL)的定義與數值關係,以及雜訊邊際(Noise Margin)= |VOH - VIH| 或 |VIL - VOL| 的計算方式。常考陷阱包括將輸入準位與輸出準位混淆,以及誤記雜訊免疫力比例。實務上 CMOS 因具有高雜訊免疫力與低靜態功耗特性,廣泛應用於數位 IC 設計,需特別注意未使用輸入端不可懸空,以免受雜訊干擾導致誤動作。"
學員答題分佈
①雜訊免疫力=0.4V dd0%
②輸入電壓>0.7Vdd 為邏輯1(High)0%
③輸出電壓<0.2Vd d 為邏輯0(Low)0%
④準位切換時的充電速度受工作電壓Vdd 的影響,若Vd d 愈大,則其充電速度愈快0%
此答題分佈是根據學員在 LongePass 模擬考等實際作答紀錄計算而成。與考友分享這道歷屆試題與詳細解析!
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