電子工程 97 年高等電子電路學考古題

圖1 為三角波產生器電路，v3為三角波輸出。 ㈠詳細畫出v1、v2和v3之波形，並標出此三個波形之最高值、最低值和週期。（8 分） ㈡求三角波v3之最高值和最低值。（6 分） ㈢求三角波v3之週期。（6 分） 1 1.5 k R = Ω

1 k R = Ω 3v + − 1v + −

1 k R = Ω 1 F C µ = 2v + −

1 k R = Ω zener 4.3V 0.7V Z D V V = = 二極體穩壓在 ，順偏電壓為 15V − 15V − 15V + 15V + 圖1 二、圖2 為回授放大器電路，三個電晶體之β值均為200，射極直流電流均為5 mA。 ㈠求電壓增益值Av= vo/vs。（12 分） ㈡求輸入電阻值Rin。（4 分） ㈢求輸出電阻值Rout。（4 分） sv 1 2kΩ C R = 2 2kΩ C R = CC V + ov + − 0.2kΩ E R = 0.2kΩ F R = 1 Q 2 Q out R in R + − 2 5 mA EI ↓ = EE V − 3 Q 1 5 mA EI ↓ = 5 mA 圖2 97年公務人員高等考試一級暨二級考試試題 類 科： 電子工程 （請接第三頁） 全三頁 第二頁 三、將三個邏輯反相器Q1、Q2和Q3連接成一個環，形成振盪器，如圖3 所示。這三個反 相器的輸出為高電位時是5 V，輸出為低電位時是0 V。 ㈠假如此三個邏輯反相器由高電位到低電位的延遲時間和由低電位到高電位的延遲時 間，如表1 所示。畫出v1、v2和v3之波形，並將表1 之數值標明在所畫的波形上。 根據所畫的波形，各求v1、v2和v3之5 V高電位和0 V低電位之時間。（10 分） ㈡假如此三個邏輯反相器由轉態電位到低電位的延遲時間、由轉態電位到高電位的 延遲時間（假設轉態電位為2.5 V）和0 到100%之上升與下降時間，如表2 所示。 畫出v1、v2和v3之波形，並將表2 之數值標明在所畫的波形上。根據所畫的波形， 求v1、v2和v3之5 V高電位和0 V低電位之時間。（10 分） 1 Q 1v 2 Q 2v 3 Q 3v 圖3 1 2 3 Q Q Q 高電位到低電位 的延遲時間 低電位到高電位 的延遲時間 4 ns 5 ns 6 ns 9 ns 7 ns 8 ns 反相 器 上升 時間 下降 時間 1 2 3 Q Q Q 轉態電位到低電 位的延遲時間 轉態電位到高電 位的延遲時間 2 ns 3 ns 3 ns 3 ns 4 ns 5 ns 1 ns 1 ns 1 ns 1 ns 1 ns 1 ns 反相 器 表2 表1 四、考慮圖4 的隨耦器電路，其中Q1和Q2互相匹配， 150 2 1 = = β β ，且在集極電流為10 mA時，VEB1 = VBE2 =0.7 V。Q3和Q4互相匹配但接面面積為Q1和Q2的三倍， 50 = = 4 3 ，且在集極電流為30 mA時，VBE3 = VEB4 =0.7 V。 β β ㈠求R1、R2、R3、R4之值，使得vI =+5 V時 ，Q1的射極電流為10 mA，Q3的基極電 流為10 mA，且Q3和Q4的無負載靜態電 流為40 mA。（14 分） Iv 1 R 10V CC V + = + 1 Q out R L R 3 Q 3 R 2 R 10V CC V − = − 2 Q 4 Q 4 R 10V CC V + = + 10V CC V − = − O v ㈡在輸入電壓約為0 V 時，計算此電路由一 內阻為零的信號源推動時的輸出電阻。 （6 分） 圖4 97年公務人員高等考試一級暨二級考試試題 類 科： 電子工程 全三頁 第三頁

考慮圖5(a)的放大器電路，其中Q1～Q13均相同，其 200 = β ， V 50 = A V ，而Q14的接 面面積為Q13的10 倍，其 200 = β ， V 50 = A V 。電流鏡之Iref = 0.2 mA。此放大器之 小訊號等效電路如圖5(b)所示。 ㈠求第一級之輸入電阻值Rin1。（3 分） ㈡第一級之短路電流表示為is1 = G1vi，求G1值。（3 分） ㈢求第一級之輸出電阻值Rout1。（3 分） ㈣求第二級之輸入電阻值Rin2。（3 分） ㈤第二級之短路電流表示為is2 = G2vi2，求G2值。（3 分） ㈥求第二級之輸出電阻值Rout2。（3 分） ㈦求電壓增益值vo/vi。（2 分） 10 V EE V − = − ov ref I

Q 5 Q 1 Q 2 Q 10 Q 14 Q =+10 V CC V + 12 Q 9 Q 13 Q 11 Q 8 Q 1 R 3 150 R = Ω 4 Q 3 Q

Q 2 5kΩ R = iv+ − 7 B

C 1 in R 2 out R Q10 圖5(a) 1 si 1 out R iv + − 1 in R 2 iv + − 2 si 2 out R ov + − 2 in R 7 B 8 C 圖5(b)