電力工程 106 年電子學考古題

下左圖為電阻和二極體（Diode）所組成的電路，其中 Ω = k 1 R 。二極體電流 T D V V S D e I I / = ，其中 D V 為其導通電壓、 SI 為飽和電流（saturation current）和 mV 25 = T V ；當二極體電流 1 = D I mA 時，其 0.7 = D V V。 ㈠當輸出電壓 = out V -0.8 V、-0.7 V、-0.5 V、0 V、0.5 V、0.7 V 和0.8 V 時，所對應 的輸入電壓 in V 為何？（15 分） ㈡請畫出此電路的輸入－輸出特性（如下右圖所示）。（5 分） （按：請清楚作圖並標示數值。） 輸入─輸出特性 in V out V R out V in V

對於下圖之射極隨耦器（Emitter follower）電路，其中所使用BJT 電晶體的特性為 50 = β 、 25 = T V mV 和 V 0.7 (ON) = BE V ，以及 V 5 = CC V 、 Ω = k 1 sig R 、 Ω = k 10 1 R 、 Ω = k 2 2 R 和 Ω = k 2 L R 。 ㈠計算IE、VE 及VB。（10 分） ㈡請利用小訊號分析，求出Rin、Rout 及Vout /Vsig。（10 分） ∞ ∞ sig V sig R in R 1 R CC V B V E V EI 2 R out R out V L R

如下圖，我們利用運算放大器（Operational Amplifier）設計電路，使得整體電路增益 可達到10 的需求，其中 Ω = k 1 1 R 。 ㈠假設使用理想運算放大器，求出 2 R 的值。（10 分） ㈡接續㈠，當運算放大器的增益A 為有限值，但希望下圖電路的增益可以達到0.1% 誤差內，則運算放大器的增益A 至少要多少才可以達到如此精準需求。（10 分） A out V 1 R 2 R in V Vin Vout Vout Vin R 輸入－輸出特性 VCC Vout Rout R1 R2 IE ∞ ∞ Rsig Vsig Rin VE VB Vout R2 R1 Vin A RL 106年特種考試地方政府公務人員考試試題 等 別： 三等考試 類 科： 電力工程 科 目： 電子學

忽略電晶體的通道調變效應（channel-length modulation effect），gm 為電晶體的 轉導（transconductance）。如下電路的頻率響應（frequency response）為 = ) (s Av ) ( /) ( s V s V in out ，包括中頻增益AM 以及極點 L ω 和 H ω ，亦即可以表示為 ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ + ⎟⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛ + − = H s L M v s s A s A ω ω 1 1 ) ( 請求出上式的中頻增益 M A 以及極點 L ω 和 H ω 。（20 分） 【請以gm1、gm2、RD、RG、CB 和CL 表示】 D R G R B C m g 2 m g 1 L C in V out V

如下CMOS 數位邏輯電路，其中A、B、C 和D 為輸入，F 為輸出。 ㈠由已知NMOS 電路，完成方塊電路內所要PMOS 對偶電路設計。（10 分）【請標清 VDD、A、B、C、D 和F 等連接點】 ㈡請說明此CMOS 數位電路所執行的邏輯功能，以布林（Boolean）數學式表示。 （10 分） DD V F A B C D D C B A PMOS對偶電路 Vout Vin RD RG CB gm2 gm1 CL VDD F A A B C D B C D PMOS 對偶電路