民國111年 地方五等 電子工程 電子學大意考古題與答案

第1題

如圖之JFET 電路，若IDSS = 3 mA，VP = -3 V，則VDS 約為何？ A. 1.5 V B. 3.5 V C. 5.5 V D. 7.5 V

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• 答案：D. 7.5 V

第2題

在20℃時，二極體的切入電壓為0.6 V，逆向飽和電流為Is，當溫度上升至40℃時，下列何者較為可能？ A. 切入電壓值下降，逆向飽和電流約為4Is B. 切入電壓值下降，逆向飽和電流約為Is/4 C. 切入電壓值上升，逆向飽和電流約為4Is D. 切入電壓值上升，逆向飽和電流約為Is/4

參考解答

• 答案：A. 切入電壓值下降，逆向飽和電流約為4Is

解析：二極體特性隨溫度變化有兩個重要趨勢：一是切入（導通）電壓具有負溫度係數，溫度每升高 1℃，切入電壓約下降 2 mV，故 40℃ 時切入電壓會下降。二是逆向飽和電流 Is 每升高約 10℃ 就變為原來的兩倍，溫度由 20℃ 升到 40℃ 共上升 20℃，即經過兩個 10℃，因此 Is 約變為 2 × 2 = 4 倍，即 4Is。兩項合起來就是切入電壓下降、飽和電流約為 4Is，故選 A。B、D 把飽和電流誤為變小，C 則把切入電壓誤為上升。

第3題

變容二極體大多應用於下列何者？ A. 變頻共振電路 B. 數位邏輯電路 C. 開關 D. 光感測

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• 答案：A. 變頻共振電路

解析：變容二極體（varactor／varicap）工作在逆向偏壓下，空乏區寬度隨反向電壓改變，使接面電容隨電壓可調，因此常作為電子調諧的壓控電容器，應用於可變頻率的共振（調諧）電路，如收音機選台、VCO 與鎖相迴路。它不具邏輯運算功能，不作開關（開關多用 PIN 或一般二極體），也不作光感測（那是光二極體），故選 A。

第4題

某雙極性接面電晶體（BJT）在主動區（active region）的β= 120，當此電晶體工作在飽和區（saturationregion）時，下列何者不可能是其IC/IB 值？ A. 125 B. 115 C. 110 D. 10

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• 答案：A. 125

解析：BJT 在主動區時 IC/IB＝β＝120。進入飽和區後，因 VCE 過低使集基極接面順偏，集極電流無法再隨基極電流等比增大，故實際 IC ＜ β·IB，即飽和區必定滿足 IC/IB ＜ 120。選項 B（115）、C（110）、D（10）均小於 120，可能出現於飽和區；唯 A（125）大於 120，等於甚至超過主動區理想值，不可能發生於飽和區。故不可能是飽和區 IC/IB 值者為 A。

第5題

NPN 雙極性接面電晶體，在主動區操作，α 值0.96 變為0.98，射極電流和基極電流比值的變化為何？ A. 20 變為40 B. 25 變為50 C. 30 變為60 D. 35 變為70

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• 答案：B. 25 變為50

解析：主動區中 α＝IC/IE、β＝IC/IB，且 β＝α/(1−α)，IE/IB＝1＋β。當 α＝0.96 時，β＝0.96/0.04＝24，IE/IB＝1＋24＝25；當 α＝0.98 時，β＝0.98/0.02＝49，IE/IB＝1＋49＝50。故比值由 25 變為 50。A 的 20→40、C 的 30→60、D 的 35→70 均不符計算結果。正確變化為 25 變為 50，故選 B。

第6題

工作在飽和區的空乏型N 通道MOSFET，IDSS = 4 mA，VTH = -3 V，若ID =16 mA，VGS 為何？ A. 3 V B. 6 V C. 9 V D. 12 V

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• 答案：A. 3 V

解析：空乏型 N 通道 MOSFET 飽和區電流公式為 ID＝IDSS(1−VGS/VTH)²，其中 VTH＝−3 V。代入 IDSS＝4 mA、ID＝16 mA：16＝4(1−VGS/(−3))² → 4＝(1＋VGS/3)²。開根號取合理正根（VGS 增大使電流上升）：1＋VGS/3＝2 → VGS＝3 V。另一根 1＋VGS/3＝−2 得 VGS＝−9 V，低於 VTH（−3 V）且與電流隨 VGS 增大而增的物理趨勢矛盾，捨去。故 VGS＝3 V，選 A。

第7題

有關運算放大器的應用，下列何者使用正回授？ A. 反相放大器 B. 非反相放大器 C. 射極隨耦器 D. 史密特觸發電路

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• 答案：D. 史密特觸發電路

解析：使用正回授（positive feedback）者為史密特觸發電路（Schmitt trigger）。其將輸出部分回授至非反相輸入端，形成遲滯（hysteresis），使輸出在兩個臨界電壓間切換，為正回授典型應用。A 反相放大器、B 非反相放大器均接負回授以穩定增益；C 射極（源極）隨耦器為電壓跟隨緩衝，亦屬負回授。故本題選 D。

第8題

一電路如圖所示，R1 與C1 並聯，R2 與C2 並聯。Vi 為直流時，V0/Vi 為何？ A. -R2/R1 B. 1+ R2/R1 C. -C1/C2 D. 1+ C1/C2

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• 答案：A. -R2/R1

第9題

承上題，當Vi 電壓為極高頻時，試求V0/Vi 值趨近於下列何者？ A. -R2/R1 B. 1+ R2/R1 C. -C1/C2 D. 1+ C1/C2

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• 答案：C. -C1/C2

解析：承上題之運放電路（輸入支路含 R1、C1，回授支路含 R2、C2）。當 Vi 頻率極高時，電容抗 XC＝1/(2πfC) 趨近於 0，電容視為短路，故輸入與回授阻抗分別近似 Zin≈1/(sC1)、Zf≈1/(sC2)。反相組態增益 V0/Vi＝−Zf/Zin＝−(1/sC2)/(1/sC1)＝−C1/C2，為與頻率無關之定值。A、B 為低頻電阻比值，C、D 中高頻電容比值正確形式為 −C1/C2。故選 C。

第10題

如圖之電路，已知每個二極體的切入電壓為0.7 V，當ID1=ID2 時，則電阻R 為何？ A. 0.6 kΩ B. 1.2 kΩ C. 2.4 kΩ D. 4.8 kΩ

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• 答案：B. 1.2 kΩ

第11題

假設二極體導通電壓為0.7 V，圖中電路輸出波形正、負峰值電壓分別為何？ A. 4.0 V、-5.8 V B. 5.1 V、-3.3 V C. 5.8 V、-4.0 V D. 3.3 V、-5.1 V

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• 答案：C. 5.8 V、-4.0 V

第12題

圖為一典型的負載電壓調節器，流過稽納二極體的電流為何？ A. 50 mA B. 30 mA C. 80 mA D. 0 mA

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• 答案：B. 30 mA

解析：稽納二極體穩壓電路中，限流電阻上的電流可分為兩部分：一部分供給負載，另一部分流入稽納二極體。由圖中輸入電壓、限流電阻與稽納電壓可算出流經電阻的總電流約為 80 mA，而負載所需電流約為 50 mA，依克希荷夫電流定律，稽納電流 IZ = 總電流 - 負載電流 = 80 - 50 = 30 mA。若稽納電流為 0，代表二極體已退出穩壓區、失去調節作用，因此不會是正確答案。故選 B。

官方試題 PDF

漣波因數越小，濾波器的濾波效果將為何？ A. 不變 B. 越佳 C. 越差 D. 不一定

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• 答案：B. 越佳

解析：漣波因數（ripple factor）定義為輸出漣波電壓的有效值與直流輸出電壓之比，r = Vr(rms) / Vdc，用來衡量濾波器把交流成分濾除的程度。r 越小，表示殘留的交流漣波占直流成分的比例越低，輸出電壓越接近平滑的純直流，濾波效果越佳；反之 r 越大代表漣波成分明顯，濾波效果差。因此漣波因數與濾波效果成反向關係，答案為 B「越佳」。A「不變」與 C「越差」都把這個關係弄反了，D 則忽略了兩者之間明確的單調關係。

第14題

構成整流濾波四倍電壓倍增器，最少需要幾個電容及二極體？ A. 3 個電容、4 個二極體 B. 4 個電容、3 個二極體 C. 3 個電容、3 個二極體 D. 4 個電容、4 個二極體

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• 答案：D. 4 個電容、4 個二極體

解析：倍壓電路是由二極體與電容組成的電荷泵（charge pump）。半波倍壓器用 1 個二極體、1 個電容；全波倍壓器（二倍壓）用 2 個二極體、2 個電容。之後每增加一級倍壓，就要再增加 1 個二極體與 1 個電容，因此 N 倍壓電路需要 N 個二極體與 N 個電容。四倍壓即 N = 4，故需要 4 個二極體與 4 個電容，答案為 D。選項 A、B、C 的元件數目無法構成完整的四級串疊架構，輸出電壓也達不到四倍。

第16題

圖為箝位器及其輸出波形，二極體導通時電壓為0.7 V。請問要得到這樣的輸出波形，電路中的Vdc要給多少？ A. 0.7 V B. 4.3 V C. 6.3 V D. 9.3 V

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• 答案：D. 9.3 V

第17題

理想的箝位電路不會改變下列何種數值？ A. 輸入電壓的上峰值 B. 輸入電壓的下峰值 C. 輸入直流位準 D. 輸入電壓的峰對峰值

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• 答案：D. 輸入電壓的峰對峰值

解析：理想箝位電路（clamping circuit）的作用是把輸入波形整體向上或向下平移，只改變直流位準，不改變波形形狀。由於平移前後最高點與最低點的差值固定，因此峰對峰值（peak-to-peak value）維持不變，答案為 D。相對地，上峰值與下峰值都會因平移而改變，例如正箝位會使下峰值被抬到接近零電位、上峰值隨之升高；輸入直流位準更是箝位電路刻意改變的量。所以 A、B、C 都是會被改變的數值。

第18題

下圖之電路中，若Vi = 5.7 V，欲使電晶體操作於飽和區，且VBE = 0.7 V、VCE(sat) = 0.2 V，下列敘述何者正確？ A. I C (sat) = 14 mA B. β ≥ 59.2 C. IB = 0.35 mA D. α = 0.8

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• 答案：B. β ≥ 59.2

第19題

有關圖中的偏壓電路之特性，下列敘述何者錯誤？ A. 電阻RB 具有負回授作用 B. 電晶體不會進入飽和區 C. VBC 永遠是逆向偏壓 D. 溫度上升時VCE 上升－+Vi

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• 答案：D. 溫度上升時VCE 上升－+Vi

第20題

有關空乏型MOSFET 之操作特性，下列敘述何者錯誤？ A. 空乏型MOSFET 所加的VGS 可為正值或負值 B. 對於n 通道的空乏型FET，若增加正值VGS 會使ID 變小 C. 空乏型MOSFET 所加的VGS = 0，ID 可以不為零 D. 欲使n 通道的空乏型MOSFET 的ID = 0，則所加的VGS 需為負值

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• 答案：B. 對於n 通道的空乏型FET，若增加正值VGS 會使ID 變小

解析：n 通道空乏型 MOSFET 在製造時通道已存在，VGS＝0 時即有 IDSS 流通，因此 C 正確；要使 ID 降到零，必須加負的 VGS（即 VGS(off)＜0）將通道夾止，D 正確。閘極電壓可正可負，正 VGS 為增強（空乏型工作於增強模式），負 VGS 為空乏，A 正確。B 的敘述顛倒：增加正值 VGS 會吸引更多電子、拓寬通道，使 ID 變大而非變小，故 B 錯誤。

第21題

雙極性接面電晶體（BJT）之β = 200，熱電壓VT= 25 mV。若此電晶體工作於集極電流IC = 0.25 mA，則其小訊號模型參數re 約為何？ A. 100 Ω B. 50 Ω C. 40 Ω D. 20 Ω

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• 答案：A. 100 Ω

解析：小訊號射極電阻 re 的定義為 re＝VT/IE，其中 IE≈IC（β 很大時）。代入 VT＝25 mV、IC＝0.25 mA，得 re＝25 mV÷0.25 mA＝100 Ω。β＝200 只是用來說明 IB 很小、IE 幾乎等於 IC，不影響此近似。若誤用 25 mV÷0.5 mA 會得 50 Ω，或將 IC 與 IE 顛倒換算，就會落入其他選項；本題正解為 100 Ω。

第22題

有關雙極性接面電晶體（BJT）共基極放大器電路之敘述，下列何者錯誤？ A. 輸入阻抗大於輸出阻抗 B. 輸入與輸出電壓同相 C. 電流增益< 1 D. 輸出電流為集極電流IC

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• 答案：A. 輸入阻抗大於輸出阻抗

解析：共基極（CB）組態的輸入在射極、輸出在集極：射極看進去阻抗很低（約 re 量級），集極看出去阻抗很高（ro 並聯 RC），因此輸入阻抗「小於」輸出阻抗，A 敘述相反，為錯誤者。CB 的電壓增益為正，輸入與輸出同相，B 正確；電流增益 α＝IC/IE＜1，C 正確；輸出端電流即集極電流 IC，D 正確。

第24題

在單一極點放大器的高頻響應中，當工作頻率大於3dB 頻率時，工作頻率每增加10 倍，輸出電壓信號會衰減為原先的幾倍？ A. 1/2 B. 1/6 C. 1/10 D. 1/16

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• 答案：C. 1/10

解析：單一極點放大器在 3 dB 頻率以上進入 -20 dB/十倍頻的斜率區，亦即頻率每增加 10 倍，增益下降 20 dB。20 dB 相當於電壓比 10 倍，故輸出電壓衰減為原先的 1/10。選項 A 的 1/2 相當於下降 6 dB，只對應「頻率加倍」的情形；B、D 並非 -20 dB/decade 所對應的倍率，故不正確。

第25題

直接耦合放大器可以視為下列何者？ A. 低通放大器 B. 帶通放大器 C. 高通放大器 D. 帶斥放大器

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• 答案：A. 低通放大器

解析：直接耦合（dc coupling）放大器沒有耦合電容或變壓器，低頻可一路延伸到直流，因此低頻增益平坦、只在高等頻因雜散與米勒電容而滾降，等效上是一個低通放大器。反之，RC 耦合因串接電容具有高通特性。帶通與帶斥需要同時具備低頻與高頻截止，並非直接耦合放大器的單一極點特性，故選 A。

第26題

有一功率放大器輸出阻抗為200 Ω，今欲連接一8 Ω 喇叭；為獲得最大功率轉移，連接放大器和喇叭之間的輸出變壓器的圈數比N 應為何？ A. 25 B. 20 C. 10 D. 5

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• 答案：D. 5

解析：最大功率轉移要求負載經變壓器反射到初級的阻抗等於放大器輸出阻抗，即 (N1/N2)²×8 Ω＝200 Ω，故 (N1/N2)²＝25，圈數比 N＝5。選項 A 的 25 是阻抗比而非圈數比，是最常見的陷阱；B、C 不符平方關係。因此初、次級圈數比應為 5:1。

第27題

圖示電路中，L1= 20 μH、L2= 80 μH、C3= 16 pF，則使電路維持振盪之放大電路臨界電壓增益值Av 為何？ A. 0.25 B. -0.25 C. -4 D. -8VoViVf

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• 答案：C. -4

第28題

如圖IC 單穩態多諧振盪器，當觸發信號由Vi 注入時，開始產生脈波於IC 的Vo 上呈現，決定脈波寬度的主要元件為何？ A. R1//R2 和C2 B. R3 和C1 C. R1//R2 和C1 D. R3 和C2

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• 答案：C. R1//R2 和C1

第29題

當555 計時器搭配外部的電容器和電阻器構成單穩態多諧振盪電路時，下列敘述何者正確？ A. 外部電阻器的電阻值越大，其輸出的脈波寬度就會越小 B. 外部電容器的電容值越小，其輸出的脈波寬度就會越大 C. 無需外部觸發訊號 D. 在實務操作上，改變555 計時器IC 上一個稱為控制電壓（Control voltage）接腳的電壓值，也能調整其輸出脈波的寬度

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• 答案：D. 在實務操作上，改變555 計時器IC 上一個稱為控制電壓（Control voltage）接腳的電壓值，也能調整其輸出脈波的寬度

解析：555 單穩態的脈波寬度 T≈1.1RC，由外部 R、C 決定：R 越大或 C 越大，寬度越大，故 A、B 的敘述方向皆相反。單穩態必須靠外部觸發脈波（TRIG 腳）才會產生一次輸出脈波，C 錯誤。控制電壓腳（第 5 腳）可改變內部比較器的參考準位，連帶改變充電終止的門檻，因此可微調脈波寬度，D 正確。

第30題

關於電壓比較器之敘述，下列何者錯誤？ A. 未使用回授網路的運算放大器可以作為電壓比較器使用 B. 使用正、負雙電源之運算放大器作為電壓比較器使用時，會因為反相輸入端和非反相輸入端的電壓大小比較結果使其輸出端呈現接近正、或負電源電壓之飽和結果 C. 作為電壓比較器使用之運算放大器為一個線性電路 D. 作為電壓比較器使用之運算放大器，其輸出端電壓的狀態從開始轉變到呈現飽和，於兩個輸入端之間只需要微小的電壓差距，例如只有0.1 mV

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• 答案：C. 作為電壓比較器使用之運算放大器為一個線性電路

解析：錯誤者為 C。電壓比較器係將運算放大器以開迴路（不接回授網路）方式使用，兩輸入端電壓稍有差異即使輸出進入正或負飽和區，屬非線性電路，故 C 稱其為線性電路係錯誤。A 正確：無回授的運放可作比較器。B 正確：雙電源下，反相與非反相端比較結果使輸出飽和接近＋VCC 或－VEE。D 正確：開迴路增益極大，兩輸入間僅需微小差壓（如 0.1 mV）即可驅動輸出轉態至飽和。因此本題選 C。

第31題

已知圖中電晶體Q1 之β1=150，rπ1=2.2 kΩ，Q2 之β2 =220，rπ2 =1.4 kΩ。如需考慮耦合電容器CC 對電壓增益的影響，且欲控制其3dB 頻率在100 Hz 以下，則CC 的大小可以是下列何者？ A. 22 nF B. 220 nF C. 2.2 μF D. 22 μF

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• 答案：D. 22 μF

第32題

圖示電路，V+ = +10 V、V- = -10 V、RE= 2 kΩ，若電晶體VEB= 0.7 V，VEC(sat)= 0.2 V，且工作在飽和區（Saturation Region），則下列何者為可能的電阻RC？ A. 2.5 kΩ B. 1.9 kΩ C. 1.3 kΩ D. 0.9 kΩ

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• 答案：A. 2.5 kΩ

第33題

下列放大器何者有「源極隨耦器」之稱？ A. CS 放大器 B. CD 放大器 C. CG 放大器 D. CB 放大器

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• 答案：B. CD 放大器

解析：具「源極隨耦器」（source follower）之稱者為 CD 放大器，即共漏極（Common Drain）MOSFET 組態。其訊號由閘極輸入、源極輸出，電壓增益約略為 1，輸出波形跟隨輸入，且輸入阻抗高、輸出阻抗低，功能等同 BJT 的共集極（CC）射極隨耦器。A 的 CS（共源極）為反相電壓放大組態；C 的 CG（共閘極）為低輸入阻抗組態；D 的 CB（共基極）為 BJT 高頻組態，均非源極隨耦器。故選 B。

第34題

有關雙極性接面電晶體（BJT）各電極區域：射極（E）、基極（B）、集極（C）在摻雜濃度與厚度之敘述，下列何者正確？ A. 摻雜濃度：E>B>C；厚度最薄為B B. 摻雜濃度：B>E>C；厚度最薄為C C. 摻雜濃度：C>E>B；厚度最薄為E D. 摻雜濃度：B>E>C；厚度最薄為B

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• 答案：A. 摻雜濃度：E>B>C；厚度最薄為B

解析：BJT 三區中，射極（E）摻雜濃度最高，用以有效注入多數載子；基極（B）摻雜濃度最低且厚度最薄，使載子能快速穿過而不易複合；集極（C）摻雜濃度居中、體積最厚以耐高壓。因此關鍵正確觀念為「射極摻雜最高、基極最薄」。選項 A 正確指出基極厚度最薄且射極摻雜最高；B、D 錯誤宣稱基極摻雜最高（基極應最低），B、C 亦給出錯誤的最薄電極（應為 B）。綜合判斷，A 最符合 BJT 結構特性，故選 A。

第35題

如圖所示理想運算放大器電路，輸出電壓VO 為何？ A. -2.5 V B. -4 V C. -7 V D. -15 V

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• 答案：C. -7 V

第36題

如圖所示電路，假設二極體導通電壓為0.7 V，輸入電壓Vin有效值為120/√2 V，求輸出電壓的峰值為何？ A. 15 V B. 14.3 V C. 10.6 V D. 29.3 V

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• 答案：B. 14.3 V

第37題

下圖為何種濾波器電路？ A. 主動高通濾波器 B. 主動低通濾波器 C. 被動高通濾波器 D. 被動低通濾波器

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• 答案：B. 主動低通濾波器

第38題

電路及輸入端的電壓波形如圖所示，若二極體的切入電壓為0.7 V，則輸出電壓Vout 波形在低於幾伏特會被截除？ A. -12.7 V B. -30 V C. 11.3 V D. 12.7 V

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• 答案：C. 11.3 V

第39題

MOSFET 電路如下圖所示，若Vtn= 0.5 V，μnCox（W/L）= 2 mA/V2，則關於此MOSFET 電路之敘述，下列何者正確？ A. ID = 2.25 mA B. MOSFET 操作在飽和區（saturation region） C. 此MOSFET 電路適合作為線性放大器 D. RD = 6.55 kΩ

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• 答案：D. RD = 6.55 kΩ

第40題

下圖為555 計時器應用電路。其中RA 為1/4 W 的電阻器，外觀標示著色碼-「橙橙棕」，代表其電阻值為330 Ω。另外電阻器RB 上表示其大小的色碼為「棕灰紅」；而電容器C 為一陶瓷電容，外觀上打印有103 之字樣。下列敘述何者錯誤？ A. 此應用電路為一無穩態多諧振盪器 B. 輸出端（Output）的振盪頻率為50 kHz C. RB = 1.8 kΩ D. C = 0.01μF

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• 答案：B. 輸出端（Output）的振盪頻率為50 kHz