電力工程 110 年電子學考古題(共 6 題) 資料來源:考選部歷屆試題|法律人 LawPlayer 整理 https://lawplayer.com/exam/electrical-engineering/110-electronics 第 1 題 ㈠圖一(a)所使用之放大器等效電路如圖一(b)所示,其差動增益 (differential gain)A 為無限大,請推導此電路之理想電壓增益Av=vO/vI。 (5 分)㈡若差動增益A 並非無限大,且R1 = 1 k、R2 = 9 k,此電路 之實際電壓增益將與㈠所求得之理論值間有所誤差,若想將該誤差控制 在0.1%以內,請問差動增益A 的最小值是多少?(15 分) + - + - vO vI R1 R2 圖⼀(a) + - Output v2 i1 = 0 v1 +- 3 1 第 2 題 Inverting input Noninverting input i2 = 0 圖⼀(b) A(v2-v1) 圖一(a) 圖一(b) 二、㈠圖二(a)為簡單電流鏡(current mirror)電路,理論上希望輸出電流IO 與輸入參考電流IREF 全等(IO=IREF),若Q1 與Q2 完全相同並操作在主動 區(active region),IC=IB、>>1,且不考慮爾利電壓(Early voltage) 的影響,請推導出輸出電流IO 與輸入參考電流IREF 間的關係式,並算出 兩者間的誤差。(5 分)㈡若圖二(b)之Q3 也和Q1、Q2 完全相同,請再次 算出IO 與IREF 兩者間的誤差,並說明圖二(b)的誤差與圖二(a)相比為何 會改變。(15 分) V- V+ IREF IC2 = IO IC1 IB1 IB2 VCE2 VBE1 VBE2 + - + - + - 圖二(a) Q1 Q2 V- V+ IREF IC2 = IO IC1 IB1 IB2 VBE VBE3 + - + - IB3 IE3 圖二(b) Q1 Q2 Q3 圖二(b) 圖二(a) 第 3 題 ㈠圖三(a)共源極放大器(common-source amplifier)的所有電晶體皆操 作在飽和區(saturation region)且小訊號等效電路如圖三(b)所示,請 推導此電路之小訊號電壓增益與增益頻寬乘積(gain-bandwidth product)。(15 分)㈡若提高電晶體的輸出阻抗ro,請說明能否同時提 升此電路之電壓增益與增益頻寬乘積?(5 分) 第 4 題 ㈠請說明圖四的電路屬於串聯-串聯(series-series)、串聯-並聯(series- shunt)、並聯-串聯(shunt-series)或是並聯-並聯(shunt-shunt)回授? (5 分)㈡若迴路增益非常大,請推導此電路之電壓增益VO/VS。(15 分) 圖四 VDD M2 M1 Vxx Vin VOUT VBB 圖三(a) CL Vgs gmVgs ro 圖三(b) -μ Vo Vs Rs Rf RL Voltage amplifier 圖三(a) 圖三(b) 第 5 題 ㈠圖五(a)電路由開關電晶體與反向器(inverter)所組成,請說明這是那種 數位電路與其操作原理。(5 分)㈡若將其電路簡化為圖五(b),請說明此電 路是否還可以正常運作,若可正常運作,也請說明其操作原理。(15 分) Ø1 D G2 G3 Q’ Ø2 Ø2 Ø1 G1 G4 Q 圖五(a) Ø1 D G2 G4 Q Ø2 Ø2 Ø1 圖五(b) 圖五(a) 圖五(b) 1 2 2 1 1 2 2 Q 1 第 6 題 如圖六所示為一在電源電壓為5 V 之製程以互補式金氧半場效電晶體和 反相器實現之數位電路。若時脈訊號ܥܮܭ、輸入資料訊號ܦ之波形如圖六 所示,其中表示「邏輯1」之高準位電壓為5 V,表示「邏輯0」之低準 位電壓為0 V。請分別繪出節點ܲ(10 分)和節點ܳ(10 分)的波形,並 以數位電路中常見的電路名稱為此電路命名。(5 分) D Q CLK CLK CLK CLK CLK CLK CLK CLK D CLK P time time time PMOS NMOS P Q time 圖六 題目為考試當年公告版本,實務標準請以現行規範為準。