專利師 108 年電子學考古題

理想邏輯閘反相器A 與B 之輸入電阻 ∞ = iR ，輸出電阻 0 = o R 。如圖一 在兩者之間接上R-C-R 電路，其中 Ω = 20 R ， pF 25 = C 。在時間 − = 0 t 時， V 0 = xv ， V 5 + = C v 。在 0 = t 時，xv 瞬時改變為 V 5 + ，求算反相器B 輸 入電壓 yv 何時為 V 3 ？答案準確到有效位數第四位，可利用以下近似 ln2 ≈0.693147, ln3 ≈1.09861, ln5 ≈1.60944, ln7 ≈1.94591, ln11 ≈2.39790, ln13 ≈2.56495。（20 分）

圖二電路中 1 Q 與 2 Q 製程參數kn’ mA/V 2 ) / ( = n L W ， V 8.0 | | = tn V ， Ω = k 2.0 R ，不考慮Early effect。使 1 Q 與 2 Q 均工作於飽和區， a V 之範圍 為何？（20 分） 圖一 圖二 +5 V +5 V Ri Ro vx A R R B Ro Ri vC(t) vy +5 V R Q1 Q2 Va -2 V C 70960

圖三 1 Q 與 2 Q 完全匹配且已經偏壓於主動區， 24 = β ， ∞ = or ， Ω = k 5 C R ， Ω = k 3.2 EE R 代表在射極之偏壓電流源的輸出電阻，輸入 ) 60 2 sin( 5.3 1 t v × = π + mV ) 10 2 sin( 5.2 3t × π ， ) 60 2 sin( 5.3 2 t v × = π – mV ) 10 2 sin( 5.1 3t × π ，先算出必要的電晶體小訊號參數，再求算輸出ov 為 何？（20 分）

圖四電路之放大器的開路電壓增益 1000 ) /( = − = − + v v v A o v ，輸入阻抗 ∞ = iR ，輸出阻抗 Ω = k 2.0 o R ， F μ ) 2 / 18 ( 1 π = C ， F μ ) 2 / 2 ( 2 π = C ， F μ ) 2 / 2.3 ( π = L C ，求算 s o vf v v f A / ) ( = ，並寫為如 )] / ( 1 /[ ) ( o vfo vf f f j A f A + = ) V / V ( 之數學式，算出 vfo A 以及 of 之值。（20 分） 圖三 圖四 -VCC +VCC RC RC REE 0.24 mA vo v2 v1 Q1 Q2 C2 C1 vo vs CL Ro Ri v v 70960

圖五放大器電路僅含小訊號分析所需的元件，MOS 電晶體工作於飽和 區，不考慮body effect， mA/V 4.2 = m g ， Ω = k 10 or ， pF / 3 π = gs C ， pF / 15 .0 π = gd C ， pF / 35 .0 π = L C ， Ω = k 15 L R ， Ω = k 2 S R 。求算 in R 、 o R 之值，再據之求算 s o v v v A / = 的中頻增益，以及使用開路時間常數法 估算Av 的高頻3-dB 頻率。（20 分） 圖五 RS Rin Ro vo CL RL vs