電力工程 91 年電子學考古題

下圖電路之二極體導通電壓為0.7V，放大器之輸出飽和電壓為± 10V，請畫出Vo 對 Vi 之轉移特性(transfer characteristic)（20 分）

下圖為一CMOS 放大器，其中二電晶體均為加強式(enhancement type)，pMOSFET 飽 和區電流公式為 mA ) 7.0 V ( 5.0 I

請求出某放大器低頻響應 ) 20 )( 200 ( ) 10 ( ) ( + + + = S S S S s FL 之3dB 頻率 = ωL ？(rad/s) （10 分） 請求出某放大器高頻響應 ) 10 8 / 1 )( 10 / 1( 10 / 1 ) ( 4 4 5 × + + − = S S S s FH 之3dB 頻率 = ωH ？(rad/s)（10 分）

GS D + = ，而nMOSFET 飽和區電流公式為 mA ) 7.0 V ( 2 I 2 GS D − = 。VGS 為gate 到source 之電壓，單位為伏特。vi 為小幅訊號 電壓源。RL = 4KΩ, C =∞。（15 分） 已知二電晶體均操作於飽和區，試求VBB 值。 利用 之結果，計算小幅訊號電壓增益 i o υ v v A = 。 二、TTL 電路如圖所示，假設βF = 30, βR = 0.2, VBE(active) = 0.7V, VBE(saturation) = 0.8V, VCE(saturation) = 0.1V, VBC(reverse-active) = 0.7V, fan-out = 1。（20 分） 繪出Vo 對Vi 之關係圖，並標出各轉折點之Vi 與Vo 值。 若移去Q6，亦即R5 和R6直接由圖中B 點連接至地，請重新繪出Vo 對Vi 之關係圖, 並標出各轉折點之Vi 與Vo 值 （請接背面） + - 4V vi vo RL C VBB Q2 Q1 5V Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Vi Vo 2.8K 0.9K 50 3.5K 2K 0.25K R5 R 6 B Ω Ω Ω Ω Ω Ω vi vo 九十一年公務人員高等考試三級考試第二試試題 代號： 科 別： 電力工程、電子工程 全一張 （背面） 32630 32730

下圖為A 類放大器輸出電路，Q2工作於定電流I＝80 mA，已知輸出為振幅10V 之 弦波，請問： 輸出至RL的功率PL＝？(w) （7 分） 由電源提供之平均功率PS＝?(w) （7 分） 功率轉換效率η＝？（6 分）

下圖放大電路中，電晶體之β = 100, V 7.0 VBE = , Early effect 可忽略不計。電晶體Q3 和 Q4 完全相同，VT = kT/q = 25mV, RL = 10KΩ, C = 100pF。電流源輸出電阻可不計。（25 分） 當輸入端v1 和v2 接地時，輸出端之電壓為0V，試求各電晶體之直流射極電流（基 極電流可忽略不計）。 利用 之結果，計算小幅訊號低頻電壓增益， 1 2 o v v v v − = A 利用 之結果且電晶體內之電容可不予考慮，計算此放大器之高三分貝頻率(upper 3-db frequency)

下圖中電路，假設所有電晶體特性均相同，電流增益為β，令Q1 與Q2 之射極電流為 IE，請求出Io/IREF 之表示式。（20 分）

下圖為一回授放大器，其中運算放大器之電壓增益為Av (s)，其頻率響應如下： ) 1 )( 1 )( 1( A )s( A 3 2 1 s s s o v ω ω ω + + + = 。運算放大器之輸入與輸出電阻均可不計。 若Ao = 105, ω1=102 rad/s, ω2 = ω3 = 106rad/s, R1 = 0.1KΩ, R2 = 99.9KΩ。（20 分） 此放大器是否為穩定(stable)？計算其增益邊限(gain margin)與相位邊限(phase margin)。 計算此放大器之低頻電壓增益與高三分貝頻率(upper 3-db frequency)。

下圖為一放大器之等效電路圖，已知電源內阻RS＝50kΩ，負載電阻為RL＝200Ω， 請求出： 總電壓增益VL/VS＝？（7 分） 總電流增益io/ii＝？（7 分） 功率增益AP＝PL/Pi＝？（6 分） Ω Ω Ω Ω MΩ kΩ kΩ kΩ o

下圖為Wien-Bridge 震盪器，其中運算放大器之電壓增益為Av，輸入與輸出電阻均可 不予考慮。若R1 = 4KΩ, R2 = 1KΩ, R = 1KΩ, C1 = 0.1µF, C2 = 0.2µF（20 分） 欲產生震盪，Av 值至少應為何？ 計算此震盪器之震盪頻率。 v1 v2 vo 0.1 mA 0.1 mA -10 V 10 V C RL Q1 Q2 Q4 Q3 Q5 + - vi vo R2 R1 Av(s) + - R 2 R 1 R R C 1 C 2 vo Av v0 v2 v1 vi vo v v vo