第1題
關於二極體,試說明:(每小題10分,共20分) 二極體的空乏區(Depletion Region)形成的原因。 空乏區的內建電位(Built-in potential)的來由。
民國112年 普通考試 電信工程 電子學概要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。
關於二極體,試說明:(每小題10分,共20分) 二極體的空乏區(Depletion Region)形成的原因。 空乏區的內建電位(Built-in potential)的來由。
如圖一所示之全橋電路,由四個增強型NMOS構成,輸入信號為週期性方 波 1S 與其反置信號ܵ̅ଵ,使上下臂互鎖,如 1S 為使NMOS導通之高電位,則 ܵ̅ଵ為使NMOS關閉之低電位,反之亦然,負載為一電阻R=1 Ω串聯一電感 L=10 mH。(每小題10分,共20分) 初始電流݅為零, 1S 與 S 同為高電位, S 為低電位時,說明電流路徑且 推導輸出電流݅(t)。 初始電流為݅=10 A,ܵଵ、ܵଶ與ܵଷ同為低電位,說明電流路徑且繪製輸出 電流݅波形,須標示時間終止時之電流, t sec。 圖一
如圖二之npnp四層結構元件, G v = 0或5V。(每小題10分,共20分) 當正極(A)連接在一個100 VDC電壓源正電壓端,且負極(B)連接在 10 Ω電阻負載一側,電阻負載另一側接該100 VDC電壓源負電壓端,試 繪製該npnp四層結構元件之等效電路與電壓源及負載之電路,並說明 G v 之電壓對該元件導通與否之影響。 當負極(B)連接在一個100 VDC電壓源正電壓端,且正極(A)連接在 10 Ω電阻負載一側,電阻負載另一側接該100 VDC電壓源負電壓端,試 繪製該npnp四層結構元件之等效電路與電壓源及負載之電路,並說明 G v 之電壓對該元件導通與否之影響。 圖二
一操作放大器,其增益帶寬積(Gain-bandwidth product; GBW)為10 MHz,最大增益為20 dB,做成一單位增益緩衝器(unity gain buffer)電路。 (每小題10分,共20分) 繪製並推導該單位增益緩衝器 ) / ( ( ) i o n V V j j 的頻率響應。 求取其在10 MHz之增益與相位角。
如圖三所示的NMOS 反向器(Inverter)電路,其NMOS之 Tn V V 且 0 / 5 in v V 的脈衝波(Pulse Train)。該NMOS的轉導(Transconductance) 為100 姆歐,且於 in v V 時的飽和電流為10 A。該脈衝波於20%責任週期 (duty cycle)與500 kHz下切換。(每小題10分,共20分) 於NMOS開始導通後排出800 pF電容內的99%電荷所需時間。 推導NMOS開始關閉至下一次NMOS開始導通之輸出電壓 ov 時間響應 函數,並計算最高輸出電壓 ov 。 圖三 ܣ ܤ G n p n p