電子工程 99 年電子學考古題

於圖一中，請求出在流經二極體D1的電流及節點A處之電壓VA，其中D1與D2皆為理 想二極體。（14 分） +5 V 10 kΩ D1 D2 5 kΩ -5 V A VA 圖一

圖二為兩電晶體電流源（電流鏡, current mirror），其中Q1及Q2兩電晶體之特性皆相 同，且電路中之VCC＝10 V，-VEE＝0 V，R＝15 kΩ，當於工作狀態下之電晶體的 VBE＝0.7 V，共射極電流增益（common-emitter current gain）β＝75 及爾利電壓（ Early voltage）VA＝∞，求IREF及IO各為何？（16 分） IREF R IO Q2 + - VBE Q1 -VEE CC V 圖二 99年專門職業及技術人員高等考試建築師、技師 考試暨普通考試不動產經紀人、記帳士考試試題 ：01210 類 科： 電子工程技師 （ 代號 背面）

㈠請利用運算放大器（op amp）設計一個電壓隨耦器（voltage follower）電路。 ㈡請求出圖三中的輸出電壓vo。 （20 分） R2=70 kΩ R1=5 kΩ + vo - 理想op amp Rb=50 kΩ Ra=25 kΩ vI1 vI2 圖三

共源極放大器（common source amplifier）等效電路如圖四所示，其中Cgs＝2 pF， Cgd＝0.1 pF，CL＝1 pF，gm＝5 mA/V，Rsig＝20 kΩ，R'L＝ro // RL＝20 kΩ，請求 出㈠中帶電壓增益（midband gain） AM及㈡3-dB頻率fH為何？（20 分） R'L Rsig G D Vo CL RL ro Vgs Cgd gm Cgs Vgs + - + - Vsig 圖四

利用pseudo-NMOS製作CMOS反相器的技術中，其中電子移動率與氧化層電容乘積 μnCox＝115 μA/V2，電洞移動率與氧化層電容乘積μpCox＝30 μA/V2，NMOS及PMOS 元件之臨界電壓分別為0.4V及-0.4V，並且NMOS與PMOS的閘極寬度與閘極長度 的比值各別為(W/L)n＝1.5 與(W/L)p＝0.64，反相器之等效電容值為7fF，VDD＝2.5V 。㈠靜態消耗功率PD為何？及㈡傳播延遲tp為何？（18 分） 六、請說明圖五（a）及（b）中的數位邏輯電路的輸出Y 與輸入A 及B 的邏輯關係。 （12 分） VDD A B QPA QPB Y A QNA B QNB QB B QA Y VDD A 圖五

C P = π ， F 2 C P = µ ， 求高頻3-dB 頻率fH 之值。 圖三 圖四 圖五 RD VS CS ) (∞ VDD=5V VD ID IS IG VG RG -VSS=-5V I=1mA VDD VSG Vo Q2 Q3 VI Q1 ID1 -VSS IREF=2mA － VCC=15V RC=5kΩ Q1 Q2 5V Vo 2mA -15V Rin Vsig ＋ － Rsig=5kΩ ＋