第1題
在以下的RC 電路中,vin 表示隨時間變化的輸入電壓,vout 表示跨在電容 C 兩端的電壓:(每小題10 分,共20 分) 如果輸入電壓vin 是某個單一頻率的弦波Asin( t),請推導vout 的振幅 和角頻率 的關係,請問這是那種濾波器?其截止頻率 3dB =? 如果輸入電壓vin 是個步階(Step),即時間0 秒以前是0 V,時間0 秒 開始是1 V,請繪圖描述此電路的步階響應,即vout 隨時間變化的關 係;請說明 3dB 對步階響應的影響。 圖1
民國111年 高考三級 醫學工程 醫用電子學收錄考選部官方試題,共 5 題可線上瀏覽,考選部未公告本科目答案。
在以下的RC 電路中,vin 表示隨時間變化的輸入電壓,vout 表示跨在電容 C 兩端的電壓:(每小題10 分,共20 分) 如果輸入電壓vin 是某個單一頻率的弦波Asin( t),請推導vout 的振幅 和角頻率 的關係,請問這是那種濾波器?其截止頻率 3dB =? 如果輸入電壓vin 是個步階(Step),即時間0 秒以前是0 V,時間0 秒 開始是1 V,請繪圖描述此電路的步階響應,即vout 隨時間變化的關 係;請說明 3dB 對步階響應的影響。 圖1
惠斯登電橋是醫療儀器中常見的感測器電路:(每小題10 分,共20 分) 請推導VG = VDB 和輸入電壓VAC 的關係。 當使用熱敏電阻量測溫度時,已知VAC = 5 V、R1 = 6 k 、R2 = 4 k 、 R3 = 3 k ,當此電橋達到平衡(VG = 0 V)時,Rx 的電阻值為何?另外, 若在37℃時熱敏電阻的電阻值Rx變成1 k ,請問此時的電錶值VG =? 圖2 R C vin vout R1 R2 Rx R3 A B C D VG
神經的電信號傳導表現為細胞膜電位的動態變化,請由神經電生理的角 度說明:(每小題10 分,共20 分) 神經細胞膜電位和膜兩側各種離子(特別是和Na+、K+、Cl-)濃度的 關係。 請繪圖說明神經動作電位的變化波形,並說明各個階段的離子流動情 況和細胞膜上Na-K 幫浦的參與情況。
有關心電圖:(每小題10 分,共20 分) 請畫出一個典型的心電圖波形,依醫學上的慣例以英文標示出心電 圖的各個重要特徵點,並解釋各部分和心臟運作的關係。 請繪圖說明三個標準肢導:第I 導程、第II 導程、第III 導程的量測 方式。
下圖3 是個典型的醫用儀表放大器電路: 請推導第一級差動放大(V4 V3)和差動輸入(V2 V1)的關係。(10 分) 請推導輸出電壓Vout 和差動輸入(V2 V1)的關係。(5 分) 請說明在此使用三個運算放大器相較於只用一個運算放大器的優點 (至少列出兩個主要的優點)。(5 分) 圖3 V3 V4 R1 R1 R2 R2 R3 R3 V1 V2 V3 V4 Vout Rgain