電子工程 113 年電子學概要考古題

圖一所示為BJT 放大器之小信號電路模型，RS = 10 kΩ，rπ = 5 kΩ， gm = 50 mA/V，ro = 120 kΩ，RL = 30 kΩ。請計算小信號電壓增益vo/vin。 （25 分） gmvbe vin RS ro RL vo vbe rπ B C E 圖一

如圖一之二極體電路中，假設稽納（Zener）電壓VZ=12V，及其電阻rz=0。 若欲使稽納二極體之電流，等於40V 之電源所提供電流的十分之一時，試求 所需之負載電阻（RL）值。（25 分） 圖一

圖二所示放大器，其開路電壓增益為無限大。vin = 5 V，R1 = 10 kΩ， R2 = 60 kΩ，R3 = 60 kΩ。請計算輸出電壓vo。（25 分） R2 R1 vo vin R3 圖二

如圖二電路之參數：RIn=1 k、RF=9 k，及R1=2 k、R2=3 k，請利 用疊加（superposition）原理，試求此理想運算放大器（Ideal Op）之輸 出電壓（vO）值。（25 分） 圖二

圖三所示兩級放大器，使用理想電流源I、2I 偏壓，電晶體Q1～Q5 皆操 作於飽和區。輸入電壓vin = 10 V，電晶體轉導gm1～gm5 均為20 mA/V， 電晶體ro1～ro5 均為100 kΩ。請計算電壓增益vo/vin。（25 分） ̶ VSS +VDD 2I 2 in v + 2 in v - ̶ VSS I +VDD vo Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 圖三

已知某個積體電路儀表（IC instrument）放大器之參數：閉環路電壓增益 （Acl）為500，R1=R2=25 k，試求外部增益設定電阻（RG）值。（12 分） 已知某一個運算互導放大器（OTA）的增益（gm）為1000 S，當其輸 入電壓（Vin）為25 mV 時，試求其輸出電流（Iout）值。（13 分） RF RIn R1 R2 + vO － v1 v2 RL 40 V 120  VZ + － － +

請畫出兩輸入之CMOS NOR 閘，並寫出其布林代數式。（25 分）

如圖三之反相器（inverter）數位電路中，當vI=5 V 時，試求該反相器之 輸出電壓（vO）與功率損耗（P）。（25 分） 圖三 VDD=5 V RD=20 kΩ vO vI VTN=1.5 V KD =100 μA/V2