電子工程 107 年電子學概要考古題

如圖一所示為一運算放大器（operational amplifier）電路。如果輸出電壓 vo = 6v1 + 4v2，試求R3 之電阻值？其中R1=2 kΩ、R2=4 kΩ、Rf=18 kΩ。 （20 分） （圖一）

如圖二所示的電路。試分析各節點電壓及流經各元件的電流。其中 Rb1=100 kΩ、Rb2=50 kΩ、Rc1=5 kΩ、Re=3 kΩ、Re2=2 kΩ、Rc2=2.7 kΩ， 假設所有電晶體共射極電流增益β=100、VBE(on)=0.7 V、VT=25 mV@300 K、 VCC=15 V。（20 分） VCC VCC VCC （圖二）

如圖三所示為以電容Cc 做回授頻率補償的兩級式CMOS 運算放大器， 以波得圖說明此種頻率補償如何讓此運算放大器操作由沒有回授頻率 補償之不穩定轉為穩定操作？（20 分） （圖三）

如圖四所示為一考畢茲晶體振盪器（Colpitts crystal oscillator）及其所用 晶體（crystal）之小訊號等效電路模型（r 可以忽略不計）。試推導此振 盪器之振盪頻率。而其中電晶體之小訊號模型可使用最精簡之模型；亦 即無限大之輸入電阻及輸出端之受控電流源為gmvπ，而電晶體之輸出電 阻、振盪器之負載電阻及其他被動元件的非理想性以單一電阻R 表示 之。（20 分） （圖四）

如圖五所示為電阻負載式反相器電路，其中R=1 kΩ、VDD=5.0 V、輸出 低電壓準位VOL=0.6 V。而其中增強型（enhancement-type）nMOS 電晶 體有著下列的參數：VT0=1.0 V、γ =0.2 V1/2、λ=0、μnCox=22.0 μA/V2。 試求：（每小題10 分，共20 分） ㈠電晶體所需要的幾何比值（aspect ratio）W/L。 ㈡輸入低電壓準位VIL 及輸入高電壓準位VIH。 （圖五）