Q233.
下圖電路所示，假設二極體為理想二極體，則流過2KΩ電阻的電流IR 及Vo 電壓為何？
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難易度分析
4 / 5
此題要求同時判斷兩個不同的電路參數，且屬於複選題型，增加了判斷的複雜度。解題過程需整合二極體導通優先權判定、歐姆定律計算，以及 MOSFET 閘極電壓與導通狀態的邏輯分析，涉及多個電路元件的綜合運作原理。
正確答案 (複選)：③, ④
- ③ IR=2.5mA:理想二極體無順向壓降，D3（5V）導通後共接點電位即為 5V。根據歐姆定律，流經 2KΩ 電阻的電流 IR = V/R = 5V/2KΩ = 2.5mA，計算正確。
- ④ Vo=5V:閘極電位 5V 使 N-MOSFET（Q1） 處於導通狀態（Vgs > Vth），而 P-MOSFET（Q2） 處於截止狀態（Vgs = 0V）。此 CMOS 組態下，Vo 透過導通的 Q1 連接至 +5V 電源，故 Vo = 5V 正確。
錯誤選項解析
- ① IR=4.5mA:此電路為二極體邏輯閘搭配CMOS反相器的組合。三個理想二極體（D1=0V、D2=3V、D3=5V）的陰極共接，根據二極體優先導通原理，陽極電位最高的 D3（5V） 會導通，使共接點電位箝制在 5V。流經 2KΩ 電阻的電流 IR = 5V/2KΩ = 2.5mA，而非 4.5mA。
- ② Vo=0V:共接點電位為 5V，此電壓同時作為 N-MOSFET（Q1） 與 P-MOSFET（Q2） 的閘極控制電壓。Q1 的 Vgs = 5V（導通），Q2 的 Vgs = 0V（截止），因此輸出端 Vo 被 Q1 拉至高電位 5V，而非 0V。
Learning Tip
"本題核心考點為二極體優先導通判斷與MOSFET開關狀態分析。常見陷阱：(1) 誤以為多個二極體同時導通，實際上共陰極接法時僅最高電位的二極體導通；(2) 混淆 N-MOSFET 與 P-MOSFET 的導通條件——N-MOS 需 Vgs > 0 導通，P-MOS 需 Vgs < 0 導通；(3) 理想二極體與矽二極體（0.7V壓降）的計算差異。實務上需注意CMOS反相器的輸入輸出邏輯關係。"
學員答題分佈
①IR=4.5mA0%
②Vo=0V0%
③IR=2.5mA0%
④Vo=5V0%
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！