電子工程 105 年電子學考古題

一個放大器均可以使用下圖所示的四個基本的放大器模型來描述： （每小題5 分，共20 分） 以 I A 、 i R 、 o R 為參數，推導出 v A 。 以 m G 、 i R 、 o R 為參數，推導出 I A 。 以 m R 、 i R 、 o R 為參數，推導出 m G 。 以 v A 、 i R 、 o R 為參數，推導出 m R 。

分析圖一之整流器電路。若 sv 為弦波信號，二極體之導通電壓為0.7 V，且導通電阻 為0.1 R，ov 在穩態之峰值電壓為5 V。 試求 sv 的振幅為何？（10 分） 承上子題。若二極體之崩潰電壓必須為整流 器操作時其所受最大逆向偏壓的2 倍，則二 極體之崩潰電壓最少為何？（10 分） 圖一

圖一所示理想運算放大器，R1= 20 kΩ，R2= 20 kΩ，R3= 200 Ω。 求電流I1、I2、I3 和電壓Va。（8 分） 輸出電壓VO 不小於 -15 V，求電阻RL 的最大值。（7 分） 電阻RL 變化從200 Ω到1 kΩ，求電流IL 變化與電壓VO 變化。（10 分） R1 R2 VO R3 RL I1 2 V I2 IL I3 Va 圖一

針對下圖電路，推導出輸出電壓與輸入信號的關係。（每小題10 分，共20 分）  

分析圖二之放大器電路。若電晶體Q1 之β = 100，VBE 之導 通電壓為0.7 V，集極（collector）直流電壓為5 V，熱電 壓VT = 25 mV。 基極直流偏壓(VB)為何？（10 分） 低頻小信號增益 i o v v =？（10 分）（請計算至小數點以下 三位有效數字） 圖二

圖二所示差動放大器，RC= 20 kΩ，RE= 400 Ω，RSS= 500 kΩ，VCC= +20 V，IE= 2 mA。 電晶體Q1 與Q2 相同，VT=25 mV，β =200。 求電晶體共基極電流增益α 與小信號射極電阻re。（5 分） vi 為差動信號，求差模增益（Ad =（vo1-vo2）/vi）。（10 分） 求差模輸入電阻Rin。（10 分） Q1 Q2 RC RC VCC vo2 vi IE RSS IE RE RSS vo1 Rin 圖二 105年公務人員高等考試三級考試試題 代號： 26360 | 26560 全一張 （背面） 類 科：電力工程、電子工程、電信工程 科 目：電子學

下圖電路為電流鏡電路（Current Mirror ）， mA 1 Iref = 、 2 ox n μA/V 250 C μ = 、 L V V ' A A × = 、 V/μ 20 V' A = m、 V 1 Vtn = 。回答下列問題：（每小題5 分，共20 分）  = oI ？  = o R ？  = GS V ？  = oMIN V ？（輸出最低電壓） 105年公務人員特種考試警察人員、一般警察人員 考試及105年特種考試交通事業鐵路人員考試試題 70950 全一張 （背面） 考試別： 鐵路人員考試 等 別： 高員三級考試 類科別： 電力工程、電子工程 科 目： 電子學

甲生用圖三之電路實現一增益目標為100 倍( i o v v / )之放大器。若運算放大器(OP)之增 益模型為 2 10 1 ) ( s A s A 0 + = ，輸入阻抗為無窮大，輸出阻抗為0。 經由量測結果顯示， i o v v / 之低頻實際放大增益 與目標值(100)之誤差小於0.1%。 A0 之最小值為何？（10 分） 承上子題。 i o v v / 之3 dB 頻寬為何？（10 分） 圖三 + － + － + － －+ + － D4 D2 D3 D1 vs ac line voltage vo vo vi VB Q1 100 Ω 5 kΩ 100 Ω 10 V 99 kΩ 1 kΩ vi vo OP R 105年專門職業及技術人員高等考試建築師、 技師、第二次食品技師考試暨普通 考試不動產經紀人、記帳士考試試題 全一張 （背面） 等 別： 高等考試 類 科： 電子工程技師 科 目： 電子學

圖三所示迴授放大器，電流IC1 = 0.5 mA，IC2 = 1.25 mA，IC3= 5 mA。電阻RC1 = 10 kΩ， RC2 = 5 kΩ，RC3 = 500 Ω，RE1 = 100 Ω，RE2 = 100 Ω，RF = 600 Ω，電晶體Q1、Q2、 Q3 相同，VT = 25 mV，β = 200，ro =∞，求放大器的閉迴路電壓增益（vo/vs）。（25 分） Q3 RC3 RE2 Q2 RC2 Q1 RC1 RE1 vs VCC vo RF IC1 IC2 IC3 圖三

下圖為一簡化的放大電路，其電路參數為 mA 1 ID = 、 2 ox n μA/V 250 C μ = 、 ∞ = A V 、 μm 1 μm 8 L W = 、 kΩ 10 RL = 、 μF 0.1 CL = ，回答下列問題：（每小題4 分，共20 分） 求電晶體的 m g 、or 。 求本電路的直流增益 v A 。 求本電路的3 dB 極點 p ϖ 。 求本電路的Unity-Gain Bandwidth T ϖ 。 寫出本電路的輸出入轉換函數 (s) (s)/V V (s) A I O v = 。

分析圖四之電路。若M1 至M4 皆操作在飽和區，且M1 和M2 之轉導值(gm)為 10 mA/V，M3 和M4 之轉導值(gm)為1 mA/V，R1 = R2 = R3 = R4 = 10 kΩ。I1 = 2.2 mA， I2 = 1 mA。 試求 s o v v / 為何？（10 分） 若R1 = 11 kΩ，R2 = 9 kΩ，則此差動放大器的等效輸入偏移電壓|Vos|（input offset voltage）為何？（10 分） 圖四

圖四所示為一全加器，請回答下列問題： 寫出全加器的真值表。（10 分） 承題，簡化輸出端與輸入端的布林代數表示式，並且用XOR、OR、AND 邏輯 閘設計此全加器電路。（15 分） 圖四 B A Cin Cin FA Σ Cout vo

下圖為一反相器電路的標準元件，若要求下列的邏輯閘需與此一標準反相器有相同 的電流驅動能力，請繪出該邏輯閘的電路圖，並且標示每一顆電晶體的長寬比L W ： （每小題5 分，共20 分）  B A F + = 。  C B A F ⋅ ⋅ = 。  CD AB F + = （以Complex Gate 方式設計）。  E)) (D C (B A F + ⋅ + ⋅ = （以Complex Gate 方式設計）。

圖五為四級差動輸入、差動輸出延遲級所構成的環形振盪器。若單一延遲級的傳遞 延遲為10 ns，每一輸出節點的對地電容負載為10 pF，振盪穩態時輸出之高電壓為 5 V，低電壓為0 V。 試求振盪頻率為何？（5 分） 圖五中節點1 與節點2 之信號相位差幾度？（10 分） 本電路之動態功率消耗為何？（5 分） 圖五 － － －－ －－ － － － － + + + + + + + + + + vo I2 I1 vs VDD R2 R1 R3 R4 M1 M2 M4 M3 2 1