電力工程 112 年電子學概要考古題(共 5 題) 資料來源:考選部歷屆試題|法律人 LawPlayer 整理 https://lawplayer.com/exam/electrical-engineering/112-%E9%9B%BB%E5%AD%90%E5%AD%B8%E6%A6%82%E8%A6%81 第 1 題 圖1(a)所示為使用複數阻抗(Z1 與Z2)的理想運算放大器電路。 (每小題5 分,共20 分) ㈠利用克希荷夫電流定律(KCL)與理想運算放大器的虛接地(Virtual GND)性質,計算電壓增益Vout/Vin。 ㈡利用圖1(a)所示電路,使用被動元件(電阻R 與電容C)代替複數阻 抗,設計微分器電路。 ㈢計算所設計微分器電路的時域(Time Domain)輸出電壓函數Vout(t)。 ㈣若輸入電壓Vin(t)波形如圖1(b)所示,而所使用的R 與C 值分別為 2.5 kΩ 與1 nF,繪製輸出電壓Vout(t)波形。 Vin Vout Z2 Z1 Vin t (ms) +2.5 V -2.5 V 5 10 15 圖1(a) 圖1(b) 第 2 題 圖2 所示的金氧半場效電晶體(MOSFET)放大器電路,操作在中頻帶 中。忽略通道長度調變(Channel Length Modulation)效應,並且假設兩 顆電容器(C1 與C2)的值很大。(每小題10 分,共20 分) ㈠繪製此放大器電路的中頻帶小訊號等效電路。 ㈡計算此放大器電路的中頻帶電壓增益。 Vin C1 R1 R2 RD RS C2 Vout VDD 圖2 第 3 題 圖3 的達靈頓對(Darlington Pair)電路,是由兩顆不同類型(一顆npn 與一顆pnp)的雙極性接面電晶體(BJT)所組成。 (每小題10 分,共20 分) ㈠若將此電路等效為單顆BJT 電晶體,請繪製其等效電路符號(npn 或 pnp 擇一),並且標明其電流方向(IB、IC 與IE)。 ㈡計算此電路的電流放大倍率IE/IB。假設11、21。 Q1 Q2 圖3 第 4 題 圖4 所示為一階濾波器,使用被動元件進行實現。其中R1 = 1 Ω、 R2 = 1 kΩ、C1 = 1 nF,以及C2 = 1 μF。(每小題10 分,共20 分) ㈠計算轉移函數H(s) = Vout/Vin,以及極點(pole)與零點(zero)位置。 ㈡使用波德規則(Bode’s rules)繪製轉移函數大小|H()|響應圖,必須標明 數值。並且說明此濾波器類型為高通(High-Pass)或低通(Low-Pass)。 Vin C1 R1 R2 C2 Vout 圖4 第 5 題 圖5 所示為由三顆完全相同的反相器所組成的振盪器。 (每小題10 分,共20 分) ㈠使用互補式金氧半(Complementary MOS, CMOS)反相器來設計此振 盪器,繪製出完整電路。 ㈡若每一顆CMOS 反相器均具有相同的高至低輸出轉態延遲時間(tPHL) 與低至高輸出轉態延遲時間(tPLH),繪製在三個節點的波形,然後計 算最高操作頻率(fmax)。[註:tPLH≠tPHL] X Y Z 圖5 題目為考試當年公告版本,實務標準請以現行規範為準。