民國112年 地方三等 電力工程 電子學考古題
民國112年 地方三等 電力工程 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。
題目與答案
第1題
有一個雙載子接面電晶體(BJT)差動放大器電路如圖一所示,假設電路
在作直流分析時,所有電晶體的基極電流等於0(IB = 0),且所有的
VBE = 0.7 V。電晶體Q1 與Q2 完全匹配,電晶體Q3 的射極-基極接面
(E-B junction)面積是電晶體Q4 的2 倍。電路中:熱電壓VT = 25 mV、
VCC = VEE = 5 V。(每小題10 分,共20 分)
當v1 = v2 = 0,如果Q1 與Q2 的直流偏壓電流IC1 = IC2 = 0.15 mA 且
VC1 = VC2 = 2 V,此時R1、R2 與Rb 的值分別為何?
當v1 = vid/2、v2 = vid/2,若VA = ,根據 所計算出的R1 與R2 與直
流偏壓,請計算出差動小信號電壓增益vod /vid = (vc2 vc1)/(v1 v2)。如
果 1 = 2 = 3 = 4 = 120,請計算出差動放大器Q1 - Q2 的輸入阻抗。
-VEE
Q4
Q3
Q1
Q2
- vod +
VCC
Rb
v1
v2
R1
R2
圖一
第2題
圖二為一個使用2 個運算放大器(operational amplifier, op amp)的權重
加法器(weighted summer)電路。在此電路中,R1 = 100 kΩ、R2 = 100 kΩ、
Ra = 400 kΩ、Rb = 150 kΩ、Rc = 300 kΩ。(每小題10 分,共20 分)
如果這2 個運算放大器均為理想放大器,請計算vo。
如果這2 個運算放大器的增益A 均為500,且輸入阻抗均為無限大,
請計算vo。
-
+
v1
v2
Rc
R1
vo
-
+
Ra
A
Rb
R2
A
V2’
圖二
第3題
有一個邏輯真值表如圖三所示,A、B、C 為輸入變數,X 與Y 為輸出函
數,請將之化簡。(每小題10 分,共20 分)
X 邏輯函數為何?請繪出此邏輯函數的static CMOS 電路圖。
Y 邏輯函數為何?請繪出此邏輯函數的pseudo NMOS 電路圖。
A
B
C
X
Y
圖三
第4題
有一個共源極(common-source)的MOSFET 放大器如圖四所示,已知
此MOSFET 的gm = 5 mA/V、ro = 80 k 、Cgs = 5 pF、Cgd = 0.4 pF、輸出
端總電容CL = 20 pF。電路中的元件:Rsig = 100 k 、RG1 = 3 M 、
RG2 = 1 M 、RD = 20 k 、RS = 5 k 、RL = 80 k 、CC1 = 0.1 F、CC2=1 F、
CS = 5 F。(每小題10 分,共20 分)
請使用短路時間常數法(short-circuit time constant),計算出低3 db 頻
率(lower-3db frequency)fL。
請使用開路時間常數法(open-circuit time constant),計算出上3 db 頻
率(upper 3db frequency)fH。
Vsig
Rsig
CC1
Rin
RG1
RG2
M1
RD
RS
RL
CC2
CS
Vo
VDD
圖四
第5題
有一個串並(series-shunt)回授放大器如圖五所示,在此我們使用一個
差動放大器,此差動放大器的增益 = 103,輸入電阻Rid = 200 k ,輸出
電阻ro = 2 k 。在此電路中,RS = 20 k 、RL = 2 k 。
請說明為何此電路為一個負回授電路?(6 分)
假設理想的回授放大器增益Af = Vo/Vs = 20 V/V,其所需的回授因數
(feedback factor) 為何?如果R1 = 2 k ,R2 應該為何?(6 分)
請畫出完整的A 電路,其中R1 與R2 為 中所計算出之結果帶入,使
用此電路計算A、Ri 與Ro,並計算出此回授放大器之實際Af、Rin 與
Rout。(8 分)
+
-
RS
R2
R1
RL
Rout
Rin
VS
VO
μ
圖五