電子工程 107 年高等電子電路學考古題

圖一為由運算放大器構成之反相放大器電路，其中R1=10 KΩ、R2=1 MΩ， 若此運算放大器之輸入偏壓電流（input bias current）為100 nA，輸入偏 移電流（input offset current）為10 nA，試問：（每小題5 分，共15 分） ㈠此電路之輸出直流偏移電壓（output DC offset voltage）大小為何？ ㈡若置放一電阻R3 串聯在運算放大器的正端，使得輸出直流偏移電壓可 以最小化，請問R3 之值為何？ ㈢當此R3 置放後，請問新的輸出直流偏移電壓大小為何？ Rଵ Rଶ 圖一

圖二為由MOSFET 構成之共源極放大器電路，其中MOSFET 之臨界電壓 （threshold voltage）Vt = 1.5 V，製程參數kn′(W/L)= μnCox(W/L)= 0.25 mA/V2， 爾利電壓（Early voltage）VA = 1/λ = 50 V，試計算：（每小題5 分，共25 分） ㈠MOSFET 之轉導（transconductance）gm ㈡MOSFET 之輸出電阻ro ㈢小訊號電壓增益vo/vi ㈣放大器電路之輸入電阻Rin ㈤可允許之最大輸入訊號大小 ܴ௜௡ 圖二

圖三為由BJT 構成之共基極放大器電路，其中BJT 之電流增益β= 100， 試計算：（每小題5 分，共10 分） ㈠小訊號電壓增益vo/vi ㈡若輸入vi 為頻率等於10 kHz，振幅峰對峰值等於20 mV 的正弦波， 請畫出BJT 集極端之波形。 圖三

圖四為由MOSFET 構成之差動放大器電路，其中RD =40 kΩ，MOSFET 之轉導gm 均為20 mA/V，MOSFET 之輸出電阻均為60 kΩ，試計算： （每小題5 分，共15 分） ㈠差動增益（differential gain）Ad = vo/vid ㈡共模增益（common-mode gain）Acm = vo/ vicm ㈢共模拒斥比（common-mode rejection ratio, CMRR） ܸ஽஽ ܫ െܸௌௌ ܴ஽ ܴ஽ + - 圖四

若一放大器其開路轉移函數（open-loop transfer function）之直流電壓增 益等於100 dB，並有三個極點（pole）分別位於100 kHz、1 MHz、10 MHz 處。（每小題5 分，共15 分） ㈠請分別畫出此放大器之增益及相位的波德圖（Bode plot）。 ㈡若將此放大器接成單位增益回授（unity-gain feedback），請問此單位 增益放大器是否穩定，為什麼？ ㈢若此單位增益放大器不穩定，該如何做頻率補償使其穩定？

試分別說明：（每小題10 分，共20 分） ㈠圖五數位電路之邏輯布林函數（Boolean function）為何？ ㈡圖六數位電路之邏輯布林函數（Boolean function）為何？ Vୈୈ Vୈୈ 圖五 圖六