申論題

CMOS反相器由n型MOSFET（nMOS）和p型MOSFET（pMOS）兩個電晶體組成，並且它們會以串聯的方式配置在一起。在CMOS反相器的操作中，輸入電壓的高低會控制這兩個電晶體的工作狀態，並決定輸出電壓的高低。以下是nMOS和pMOS在CMOS反相器中的工作區與相應的輸入/輸出電壓範圍：

切斷區（Cut-off Region）：電晶體不導通。

nMOS：當輸入電壓低於nMOS的閾值電壓時，nMOS不導通。此時，pMOS導通，輸出電壓將會是高電壓（VDD）。
pMOS：當輸入電壓高於（VDD - pMOS的閾值電壓）時，pMOS不導通。此時，nMOS導通，輸出電壓將會是低電壓（GND）。
線性區（Linear Region）或三極管區（Triode Region）：電晶體部分導通。

nMOS：當輸入電壓介於nMOS的閾值電壓與輸出電壓之間時，nMOS處於線性區，此時nMOS與pMOS皆導通，輸出電壓會根據輸入電壓變化。
pMOS：當輸入電壓介於（VDD - pMOS的閾值電壓）與輸出電壓之間時，pMOS處於線性區，此時nMOS與pMOS皆導通，輸出電壓會根據輸入電壓變化。
飽和區（Saturation Region）：電晶體全導通。

nMOS：當輸入電壓大於輸出電壓時，nMOS處於飽和區，此時，nMOS全導通，pMOS則會由線性區轉到切斷區，且輸出電壓將會是低電壓（GND）。pMOS：當輸入電壓小於輸出電壓時，pMOS處於飽和區，此時，pMOS全導通，nMOS則會由線性區轉到切斷區，且輸出電壓將會是高電壓（VDD）。