電力工程 105 年電子學考古題

圖一放大電路已知VCC = VEE = 10 V，I = 1 mA， CC1 = CC2 ≈ ∞，RC = 5 kΩ，RL = 15 kΩ， Rsig = 4.975 kΩ，共射極電流增益β = 100，熱電壓VT = 25 mV。 畫出直流電路，分析說明電晶體的操作區，並計算集極電壓VC 和射極電壓VE。 （6 分） 利用電晶體低頻混合-T（hybrid-T）模型，畫出小信號等效電路，並求出射極電阻 re 和轉導（transconductance）gm。（6 分） 計算小信號總電壓增益（dB）。（8 分） 圖一

一個放大器均可以使用下圖所示的四個基本的放大器模型來描述： （每小題5 分，共20 分） 以 I A 、 i R 、 o R 為參數，推導出 v A 。 以 m G 、 i R 、 o R 為參數，推導出 I A 。 以 m R 、 i R 、 o R 為參數，推導出 m G 。 以 v A 、 i R 、 o R 為參數，推導出 m R 。

圖一所示理想運算放大器，R1= 20 kΩ，R2= 20 kΩ，R3= 200 Ω。 求電流I1、I2、I3 和電壓Va。（8 分） 輸出電壓VO 不小於 -15 V，求電阻RL 的最大值。（7 分） 電阻RL 變化從200 Ω到1 kΩ，求電流IL 變化與電壓VO 變化。（10 分） R1 R2 VO R3 RL I1 2 V I2 IL I3 Va 圖一

圖二運算放大器（op amp）電路，使用理想的op amp，電路之反相電壓增益範圍為 0 至20 dB，R1 = 20 kΩ，R3 = RL = 25 kΩ。 以R1、R2、R3、R4 和X 符號為參數，計算寫出電壓增益式。（4 分） 計算電路之R2。（5 分） 計算電路之可變電阻R4 範圍。（5 分） 若輸入電壓VI = 5 V，計算流經電阻RL 之最大電流Imax 和最小電流Imin。（6 分） 圖二 （請接第二頁） 105年公務人員特種考試關務人員考試、 105年公務人員特種考試身心障礙人員考試及 105年國軍上校以上軍官轉任公務人員考試試題 全三頁 第二頁 考試別： 身心障礙人員考試 等 別： 三等考試 類 科： 電力工程 科 目： 電子學 VS VDD RD1 RD2 R2 R1 Rin Rout Q2 Q1

針對下圖電路，推導出輸出電壓與輸入信號的關係。（每小題10 分，共20 分）  

圖二所示差動放大器，RC= 20 kΩ，RE= 400 Ω，RSS= 500 kΩ，VCC= +20 V，IE= 2 mA。 電晶體Q1 與Q2 相同，VT=25 mV，β =200。 求電晶體共基極電流增益α 與小信號射極電阻re。（5 分） vi 為差動信號，求差模增益（Ad =（vo1-vo2）/vi）。（10 分） 求差模輸入電阻Rin。（10 分） Q1 Q2 RC RC VCC vo2 vi IE RSS IE RE RSS vo1 Rin 圖二 105年公務人員高等考試三級考試試題 代號： 26360 | 26560 全一張 （背面） 類 科：電力工程、電子工程、電信工程 科 目：電子學

圖三是低通濾波器和高通濾波器串接形成的帶通濾波電路，中頻增益為12 dB，3 dB 頻寬從1 kHz 到10 kHz。已知R1 ൌR2 ൌR4 ൌ100 kΩ。 計算低通濾波電壓增益（ALP）與高通濾波電壓增益（AHP）。（8 分） 求出R3、C1 和C2。（12 分） 圖三

下圖電路為電流鏡電路（Current Mirror ）， mA 1 Iref = 、 2 ox n μA/V 250 C μ = 、 L V V ' A A × = 、 V/μ 20 V' A = m、 V 1 Vtn = 。回答下列問題：（每小題5 分，共20 分）  = oI ？  = o R ？  = GS V ？  = oMIN V ？（輸出最低電壓） 105年公務人員特種考試警察人員、一般警察人員 考試及105年特種考試交通事業鐵路人員考試試題 70950 全一張 （背面） 考試別： 鐵路人員考試 等 別： 高員三級考試 類科別： 電力工程、電子工程 科 目： 電子學

圖三所示迴授放大器，電流IC1 = 0.5 mA，IC2 = 1.25 mA，IC3= 5 mA。電阻RC1 = 10 kΩ， RC2 = 5 kΩ，RC3 = 500 Ω，RE1 = 100 Ω，RE2 = 100 Ω，RF = 600 Ω，電晶體Q1、Q2、 Q3 相同，VT = 25 mV，β = 200，ro =∞，求放大器的閉迴路電壓增益（vo/vs）。（25 分） Q3 RC3 RE2 Q2 RC2 Q1 RC1 RE1 vs VCC vo RF IC1 IC2 IC3 圖三

圖四回授放大器之RD1 ൌRD2 ൌ5 kΩ，R1 ൌ1 kΩ，R2 ൌ19 kΩ，不考慮電晶體的通 道長度調變效應。二個電晶體的轉導相同為gm1 ൌgm2 ൌ 5 mA V ⁄ 。 說明電路之回授組態。（2 分） 分別畫出基本放大器電路和回授電路。（6 分） 計算回授因子β、回授電壓增益Af 和輸出電阻R୭୳୲。（12 分） 圖四 （請接第三頁） 105年公務人員特種考試關務人員考試、 105年公務人員特種考試身心障礙人員考試及 105年國軍上校以上軍官轉任公務人員考試試題 全三頁 第三頁 考試別： 身心障礙人員考試 等 別： 三等考試 類 科： 電力工程 科 目： 電子學 （請接背面）

下圖為一簡化的放大電路，其電路參數為 mA 1 ID = 、 2 ox n μA/V 250 C μ = 、 ∞ = A V 、 μm 1 μm 8 L W = 、 kΩ 10 RL = 、 μF 0.1 CL = ，回答下列問題：（每小題4 分，共20 分） 求電晶體的 m g 、or 。 求本電路的直流增益 v A 。 求本電路的3 dB 極點 p ϖ 。 求本電路的Unity-Gain Bandwidth T ϖ 。 寫出本電路的輸出入轉換函數 (s) (s)/V V (s) A I O v = 。

圖四所示為一全加器，請回答下列問題： 寫出全加器的真值表。（10 分） 承題，簡化輸出端與輸入端的布林代數表示式，並且用XOR、OR、AND 邏輯 閘設計此全加器電路。（15 分） 圖四 B A Cin Cin FA Σ Cout vo

圖五為二極體和電晶體設計之正邏輯（DTL）電路有三個輸入端A、B、C 和一個輸出端 Y，其中R1 = 4 kΩ，R2 = 5 kΩ， RC = 2 kΩ。電路之高電壓準位Vሺ1ሻ = VCC = 5 V， 低電壓準位Vሺ0ሻ = VCE(sat) = 0.2 V，若所有二極體之切入電壓為0.6 V 和導通電壓為 0.7 V，BJT 電晶體的切入電壓0.5 V、ON 狀態之B - E 電極電壓VBE(ON) = 0.7 V、飽 和B - E 電極電壓VBE(sat) = 0.8 V和飽和C - E 電極電壓VCE(sat) = 0.2 V。 若A = V(0)，計算P 點電壓VP和輸出電壓VY。（4 分） 若A = B = C = V(1)，計算電晶體基極電流IB 和輸出電壓VY。（6 分） 計算電晶體飽和電流最小增益βF(min)。（4 分） 寫出電路之真值表和布林（Boolean）函數式。（6 分） 圖五 P +VCC R1 RC D1 D2 R2

下圖為一反相器電路的標準元件，若要求下列的邏輯閘需與此一標準反相器有相同 的電流驅動能力，請繪出該邏輯閘的電路圖，並且標示每一顆電晶體的長寬比L W ： （每小題5 分，共20 分）  B A F + = 。  C B A F ⋅ ⋅ = 。  CD AB F + = （以Complex Gate 方式設計）。  E)) (D C (B A F + ⋅ + ⋅ = （以Complex Gate 方式設計）。