專利師 109 年電子學考古題

圖一電晶體直流增益= 20，輸出電阻ro ，熱電壓（Thermal voltage） VT = 25 mV，主動區VEB = 0.7 V，飽和區VEB = 0.7 V 且VEC = 0.3 V，小 訊號vsig(t) = 0.1 sint mV，輸入端電容Cin ，電感LB 。先列式作 直流分析，求算流出電晶體之直流電流IB 與IC、以及流入之直流電流IE， 判斷電晶體之工作區，再畫出vo(t)波形。（20 分）

圖二(1)的運算放大器具有理想特性，R1 = R2 = 10 k。正負偏壓為5 V， vs(t)為週期T 之連續三角波如圖二(2)。先畫出vo-vs 之轉換特性曲線，再 依照vs(t)波形畫出對應的vo(t)波形。（20 分） 圖二(1) 圖二(2) 70960

圖三為回授放大器的方塊圖，放大器A 之開迴路增益（open-loop gain） 為A = xo/xi，且其輸出電阻為Ro，在負載(RL)端為電壓取樣（voltage sampling）xo = vo，回授網路的輸出電阻Ro。信號源xs、回授信號 xf = xo、以及A 之輸入xi = xs – xf 三者可以同樣是電壓v 或電流i，畫出 放大器A 與網路兩者之輸出端等效戴維寧（Thevenin）或諾頓（Norton） 電路，並據以列式推導此回授放大器輸出電阻Rof 公式。（20 分）

圖四無穩態複振器（astable multivibrator）三反相器輸出邏輯“0”與“1”分 別為0 與+5 V，輸出電阻為零，輸入電阻無限大，輸入低於2 V 視為 “0”，高於4 V 視為“1”，電壓介於2 V 與4 V 之間時，反相器不改變輸 出。R = 1 k，C = 10 F。電路圖下方為v2(t)，畫出對應的v1(t)波形，並 求算T1 與T2。ln2 = 0.6931，ln3 = 1.099。（20 分） v2 70960

圖五是1-bit CMOS 靜態隨機存取記憶體（SRAM）電路，A、B 與Q 均 為低電位（邏輯0）或高電位（邏輯1）的變數，B 與Q 分別表示「非B」 與「非Q」。電路中所有MOS 電晶體已經妥善設計，使SRAM 可正確操 作於閒置（standby）、寫入（writing）與讀取（reading）三種模式。欲進 入閒置與讀取“Q = 1”兩種模式，分別說明變數A 與B 之設定、其順序及 理由。（20 分）