電力工程 114 年電子學概要考古題

如圖一所示雙極性電晶體（BJT）電路，其中電晶體參數為β 75  ， (on) 0.7 V BE V  。試求電路中的電流 BI 及電壓 C V 。（25 分） 圖一

如圖一所示之電路，其中電壓源V+上有10V 的直流電壓，及頻率為60 Hz， 峰值為1 V 的弦波電壓變動，假設二極體在1 mA 時的跨壓約為0.7 V，溫 度伏特當量VT=25 mV。試求： 二極體直流電流ID=？（5 分） 二極體之小信號電阻（small-signal resistance）rd =？（5 分） 繪出圖一之小信號等效電路。（10 分） 計算小信號等效電路中二極體之電壓峰值vd（peak）=？（5 分） V+ 10 kW vD ID + - 圖一

如圖二所示電路為金氧半場效電晶體（MOSFET）放大器之小信號電路 模型，其中電晶體參數為 2 mA/V m g  。試求電路之小信號電壓增益 / o i V V 、輸入電阻 iR 及輸出電阻 o R 。（25 分） 圖二 VCC = 5 V RC = 10 kΩ RE = 2 kΩ RSi = 50 kΩ 4 kΩ 10 kΩ RB = 20 kΩ i1 i3 CC R1 12kΩ RC 12kΩ vI Qo i2 vo D2 D1

如圖二所示BJT 電路，vs為輸入的交流小信號，BJT 操作在作用區（active region），若=99，VBE=0.7 V，請計算下列各項參數：VB，re，Rin， Ro，vo/vs。（25 分） +3V vs vo 100kW 10kW 1kW Rin Rib   Ro 1kW 圖二

如圖三所示電路，試推導電壓轉換函數（voltage transfer function） / ( ) ( ) ( ) o i s s H V V s  ，並說明此電路是何種濾波器，及求出此電路的截止 角頻率 c （corner or cutoff angular frequency）。（25 分） 圖三

如圖三所示之差動放大電路，試求下列各項參數： 當vB1= vid/2，vB2= -vid/2，vid 是一個均值為零的小信號，請計算 0 d id v A v  。 （10 分） 當vB1 = vB2= vicm，vicm 是一個均值為零的小信號，請計算 0 cm icm v A v  。 （10 分） 請計算共模拒斥比（CMRR）。（5 分） +5V vB1 2kW -5V vB2 2kW vo Q1 Q2 4.3kW 圖三

如圖四所示二極體-電晶體邏輯（DTL）電路，其中電晶體參數為β 25  ， (on) 0.7 V BE V  ， (sat) 0.8 V BE V  ， (sat) 0.1V CE V  ，所有二極體的切入電壓 0.7 V V ，試分別求出當輸入電壓⑴ 0.1V Iv  時及⑵ 2.5 V Iv  時，電 路中的電流1i 及電壓 ov 。（25 分） 圖四 2 kΩ 2 μF L = 2 H 12 kΩ 12 kΩ VCC = 2.5 V vi(t) R C vo(t)

如圖四所示之CMOS 電路，若QP、QN 之參數分別如下： 0.4 tn tp V V V   ，( ) 2( ) 3 p n W W L L  ， 2 300 4 n ox p ox A C C V      。 試求：（每小題5 分，共25 分） QP 操作在那一個工作區域？ iD =？ QN 操作在那一個工作區域？ 輸出電壓VOL=？ 靜態功率損耗（static power dissipation）PD=？ 1.8V QP VOL QN iD 1.15V 圖四