電力工程 111 年電子學概要考古題

如下圖為BJT 放大器，假設在iC = 1 mA 條件下VBE= 0.7 V、= 100，請 設計電阻RC與RE，使得輸出VC= +5 V 與集極電流（collector current）為 2 mA（iC=2 mA）。（20 分）

如下圖為儀表放大器，其中共模輸入電壓為+10 V，差動輸入電壓（V2-V1） 為0.01 sin ωt V。假設R1=1 k，R2=100 kand R3=R4=1 k，試求VO1、 VO2與最後輸出電壓VO。（20 分） +15V Q1 RC C vC =+5V RE -15V + VBE V1 V2 A1 A2 V01 V02 R2 R2 R1 R3 R3 R4 R4 A3 VO + - +15 V RC VC =+5 V C Q1 － VBE RE －15 V iC VO1 A1 R2 V1 V2 R1 R2 A2 VO2 R3 R3 R4 A3 R4 VO

如下圖差動放大器其電流源I = 0.2 mA，假設每一個BJT 之β=200 且爾 利電壓（early voltage）為100 V，試求：輸入電阻（Ri）、輸出電阻（Ro）、 電路轉導值（Gm=Io/vd）、差動放大器增益（vo/vd）。（20 分）

共源放大器（common-sourceamplifier）之轉導值為1mA/V（gm=1 mA/V）， 電阻與電容值如下圖所示，其轉移函數為 Vo Vsig = AM ቀ s s+ωP1ቁቀ s s+ωP2ቁቀ s s+ωP3ቁ where ωPi=2πfi，忽略通道長度調變效應（channel length modulation effect）， 求此電路的增益（AM），三個頻率（fp1、fp2、fp3）值。（20 分）

試以CMOS 邏輯（CMOS logic）電路與通道晶體管邏輯（PTL：pass transistor logic）電路方式實現布林函數Y=AB+AB之電路圖。（20 分） Q1 Q2 Q3 Q4 + - -VEE VCC I vd Ri Ro Io vo 5 kΩ Q1 VDD + - VSig 100kW 0.01m F 40MW 10MW 10m F 2kW 5kW 10kW Vo 0.1m F 10 μF 10 kΩ Vo 0.1 μF 0.01 μF Vsig 10 MΩ 2 kΩ Q1 Ro -VEE Ri vd Q1 Q3 VCC Q2 Q4 vo Io I VDD 40 MΩ 5 kΩ 100 kΩ

試以全-CMOS 方式繪出布林函數： ( )( ) Y A D E B C 之電路圖？ （20 分） 20 kΩ 10 kΩ Vo Vi +10 V -10 V Vo Vcc Vi Ii Io Co Ci CC RC1 RC2 RB1 RB2 Q1 Q2 RL