電子工程 98 年電子學考古題

如圖一所示電路，求分枝電流（branch currents）i1、i2、i3與輸出電壓vo。另外，i2與 i3差異之電流來自何處？（16 分） 圖一

對於一個延遲率（slew rate）為10 V/µs 的運算放大器，它對於一個具有20-V 的波 峰至波峰（peak-to-peak）振幅之三角波輸入訊號，試求輸出訊號仍能再現三角波形 的最高頻率為何？若對於相同頻率的正弦波，輸出訊號仍能保持不失真狀態的最大 振幅為何？（20 分）

如圖二所示電路，求分枝電流I1、ID與節點電壓VG、VD、VS。其中電晶體之Vt＝1 V， k’n(W/L)＝1 mA/V2，通道調變可忽略。（20 分） RD＝8 kΩ VDD＝+10 V RS＝8 kΩ VS VD VG ID I1 RG1＝20 MΩ RG2＝20 MΩ 圖二

對於一個如下圖的CMOS反相器（inverter），它的參數為：Vtn = |Vtp| = 2 V， (W/L)n = 20，(W/L)p = 40，µnCox = 2µpCox = 20 µA/V2，及VDD = 10 V。假如 νI = VDD，在維持νO小於或等於0.5 V的情況下，計算這反相器所能流入的最大 電流。（20 分） QN iDN iDP QP VDD vO vI

如圖三所示之主動負載CE放大器，定電流源I由一pnp電晶體組成。令I＝0.1 mA，兩 電晶體之|VA|＝40 V，β＝200，求Ri、ro、gm及放大器電壓增益Av。（20 分） 圖三 vo vi Q1 Q2 I VBIAS 98 年公務人員、關務人員升官等考試試題 代號： 類 科： 電力工程、電子工程 全一張 （背面） 35850 35950

對於一個具有103的低頻增益與在104 rad/s的單極點下滑（single-pole rolloff）之運 算放大器，此運算放大器以負回授迴路方式連接一個具有k的傳輸（transmission） 和在104 rad/s具有兩極點下滑（two-pole rolloff）的回授網路。試求使此閉迴路放大 器變為不穩定的k值。（20 分）

如圖四所示之一MOS差動對（differential pair）電路工作在1 mA之偏壓電流，電晶體 之W/L＝100，k’n＝0.1 mA/V2，而RD＝5 kΩ，RSS＝25 kΩ，電路完全匹配（perfectly matched）。 若輸出以單端（single-endedly）取出，求差動增益（differential gain）、共模增益 （common-mode gain）、共模拒絕比（common-mode rejection ratio）（以dB 表 示）。（10 分） 若輸出以差動方式（differentially）取出，重複各項所求。（10 分） 圖四 - + vo -VSS vicm vicm vo1 vo2 Q2 Q1 I RSS RD RD VDD

將一個如下圖的電路，設計為具有100 kHz 的3-dB 頻率的平坦型之二階低通函數 （maximally flat second-order low-pass function），若電阻R 為1 kΩ，則電容值C 與 電感值L 應為多少？（20 分） L R C VO + + Vi 98年公務人員特種考試身心障礙人員考試試題 代號： 類 科： 電力工程、電子工程 30930 31030 全一張 （背面）

如圖五所示之電壓對電流轉換器電路（voltage-to-current converter），經電阻器RF使用 串串聯回授（series-series feedback）。MOSFET尺寸如圖所示，k’n＝25 µA/V2， |Vt|＝1 V，|VA|＝100 V。 求迴路增益（loop gain）夠大時之Io/Vs。（12 分） 若輸出電壓由Q5的源極取出，求閉迴路電壓增益（closed-loop voltage gain）。 （12 分） - RF 10 kΩ Rs＝10 kΩ 0.8 mA 0.2 mA Q2 36/10 Q5 200/10 Io Q4 Q3 Q1 36/10 Vs +5 V 圖五

對於一個如下圖的B類（class B）輸出放大器，令VCC = 6V，RL = 4Ω。假如輸出為 一個具有4.5 V波峰振幅的正弦波，試求：（每小題4 分，共20 分） 輸出功率。 每一個電源所抽出的功率。 在此輸出電壓所得到的功率效率。 假設 βN = βP = 50，由νI所供應的波峰電流值。 每一個電晶體所能安全地散熱之最大功率。 +VCC －VCC QP QN RL iL vI vO