電子工程 108 年電子學概要考古題

如圖一所示，假如V1= R1=1 kΩ，R2=1 kΩ，R R8=1 kΩ，R9=1 kΩ，求

圖一稽納二極體的最小啟動工作電流0.2 mA，崩潰區動態電阻40 Ω。測 試電流IZ = 10 mA 時，電壓VZ = 6 V。電路輸入電壓VS = 10 – 3cos t ω V， ω = 100 rad/sec，求算VL 之最大與最小值。（20 分）

如圖一所示之電路，設二極體導通電壓Vγ = 0.7 V、R1 = 5 kΩ、R2 = 10 kΩ、 V + = +5 V 且V - = -5 V。試求vI = 3 V 時，vo、iD1 及iD2 之值。（20 分） Iv O v 1 R

如圖二之電路，電晶體之 其直流工作點偏壓在V R2=20 MΩ，R3=20 MΩ R8=12 kΩ，C1=C2=C3= 求gm，ro。 求Rin 及Vo/Vs。 R1 R2 R3 V1 V2 V3 NM Vs 種考試地方政府公務人員考試 工程 座 試題題號及答案依照順序寫在試卷上，於本試題 理公式外，應使用本國文字作答。 =2 V，V2=2 V，V3=2 V，V4=1 V R3=1 kΩ，R4=3 kΩ，R5=1 kΩ，R 求 0 1 V V =？（20 分） 圖一 之Vt=1 V，Kn= 4 mA/V2，VA（ear VD=7.0 V，VGS=2 V，ID=0.5 mA Ω，R4=20 MΩ，R5=14 kΩ，R6=1 =∞。（每小題10 分，共20 分） 圖二 R4 R5 R7 R8 R9 V4 V5 V6 R4 R1 R2 R3 R5 R7 R8 +15V R6 C1 C2 C3 MOS +15V 考試試題 座號： 題上作答者，不予計分。 ，V5=1 V，V6=1 V， R6=2 kΩ，R7=1 kΩ， rly voltage）=100 V， A，又R1=0.33 MΩ， 16 kΩ，R7=16 kΩ， R6 V0 Vo

圖二電晶體β = 100，導通時VBE = 0.7 V，飽和區VCE = 0.2 V，主動區 VCE > 0.2 V 且IE ≈ IC，小訊號輸出電阻ro → ∞。vS = 1.2 + Vxsin t ω V， vO = VDC + VAC sin t ω V，ω = 200π rad/sec。在小訊號操作時，求算直 流電壓VDC、集極直流電流IC 及小訊號電壓增益Av = VAC/Vx。（15 分） 求算Vx 之最大值以確認電晶體不會進入飽和區。（5 分）

R V − V + 'v 1 D 2 D 1 Di 2 Di 1 Ri 2 Ri 圖一 二、如圖二所示之電晶體電路，若電晶體工作於主動區（active region），則 基極至射極電壓VBE(on)= 0.7 V，若電晶體工作於飽和區（saturation region），則集極至射極電壓VCE(sat)= 0.2 V，設電晶體之β = 100，試求電 流IB、IC 及VC 之值。（20 分） 4.7kΩ 3.3kΩ +6V +10V BI CI C V (on) BE V 圖二 80720

如圖三（不考慮early 可接負載RL=1 kΩ，求 Rin=？ Rout（不考慮負載 開路之總增益（ove 加負載之總增益（o

圖三放大器之Q1 與Q2 相同，VCC = +7.5 V，R = 340 Ω，RL = 200 Ω， 所有電晶體之β = 200 >> 1，導通時 |VBE| = 0.7 V，飽和時 |VCE| = 0.2 V。 在 –10 V ≤ vI ≤ +10 V 範圍畫出 vI - vO 之轉換曲線，在圖上註明各線段 的轉折點座標與斜率，並做必要解釋。（20 分）

如圖三所示之邏輯電路，試寫出輸出Y 與輸入A、B、C 間的關係式。 （15 分） DD V A B C B C A C P A N A P B P C N B N Y 圖三

利用壓電之晶體（pie oscillator），請畫出壓電 變化圖（crystal reactan

圖四差動放大器電路僅含小訊號分析必要元件，Q1 與Q2 之臨界電壓 Vt、製程參數 kp’ = 1 mA/V2、Early voltage |VA| = 6 V 均相同；已知Q1 與Q2 閘極直流電壓相同且操作於飽和區；理想電流源IS = 1.5 mA，RD1 = 0.75RD2 = 3 kΩ，(W/L)2 = 2×(W/L)1 = 8，忽略body effect，畫出小訊號 等效電路，並算出所有元件值。（8 分）vid = vi1 – vi2，vic =（vi1 + vi2）/2， vod = vo1 – vo2，求算 Ad = vod/vid 與 Ac = vod/vic。（12 分）

如圖四所示之電路，設電路中採用理想運算放大器，且電阻R = 1 kΩ， 電容器C = 1000 µF。 試求轉移函數 ，其中Vo (s)及Vi (s)分別為vo (t)及vi (t)之拉 普拉氏轉換（Laplace transform）。（10 分） ) ( /) ( s V s V i o 若vi (t) = sin(t) V 時，試求vo (t)之穩態響應（steady-state response）。 （10 分） R R C C ) (t vi ) (t vo 圖四

一個4Mbits 記憶體晶片 1024 列（rows），128 位址（columns address 元（bits）來操控？（ Vs effect，ro=∞），R1=50 kΩ，β1= 求：（每小題5 分，共20 分） ）=？ erall voltage gain），Gvo=Vo/Vs= overall voltage gain），Gv=Vo/Vs= 圖三 ezoelectric crystal）可以形式晶體 電晶體之等效電路，同時畫出其晶 nce versus frequency），並加以說明 片，製作時分成32 個區塊（blo 行（columns），請計算列位址 s）及區塊位址（blocks address） 20 分） R1 Rin Q1 Q2 Rout RL Vo 9mA 43460 =β2=90，電路在Vo ？ =？ 晶體振盪器（crystal 其晶體阻抗隨頻率之 說明。（20 分） ocks），每個區塊有 （rows address），行 ），各需要多少的位 Vo

圖五(a)所示為一個四段共陰極顯示器，各段分別以A、B、C 與D 之邏 輯輸出控制。此四段顯示器共有幾種不同的顯示圖樣？（4 分）以 二位元輸入XY = 00、01、10、11，分別實現圖五(b)中0、1、2、3 之各 圖樣，說明A、B、C、D 與X、Y 的關係，並以AND、OR、NOT 等三 種邏輯閘，畫出邏輯電路。（16 分）

如圖五所示之電路，設電晶體參數VTN = 2 V、λ = 0 V-1、Kn = 0.2 mA/V2。 試求靜態汲極電流IDQ 和汲-源級電壓VDSQ。（5 分） 試求小信號電壓增益Av = Vo / Vs。（10 分） 試求輸出阻抗Rof。（10 分） 圖五 V 10 DD V = if R 10 S R k = Ω 100 F R k = Ω 8 D R k = Ω of R s V o V C →∞ Vs Rif Vo Rof