民國114年 初等考試 電子工程 電子學大意收錄考選部官方試題與測驗式試題標準答案，共 40 題可線上瀏覽。
答案以考選部公告之測驗式試題標準答案 PDF 為準。
有關金氧半場效電晶體，在線性近似條件下，若元件的電場固定，當元件尺寸縮小K 倍，則操作電壓應為何？ A. 增大為K 倍 B. 降低為(1/K)倍 C. 增大為K2 倍 D. 降低為(1/K)2 倍
解析：MOSFET在線性區操作時，為維持電場強度不變（定電場縮小規則），元件尺寸縮小K倍（L、W、tox等均縮小K倍），操作電壓（VDD、Vth等）必須同比例縮小K倍，即降低為1/K倍。此為恆定電場縮小之基本原則，可維持元件可靠度並降低功耗。選項B正確描述電壓降低為(1/K)倍。選項A、C、D均不符合定電場縮小規則。
假設矽二極體在25℃時，其順向跨壓為0.7 V，則當溫度上升至65℃時，其順向跨壓約為何？ A. 0.75 V B. 0.7 V C. 0.65 V D. 0.6 V
解析：矽二極體順向導通電壓具有負溫度係數，溫度每升高 1℃，約下降 2 mV。溫度由 25℃ 升至 65℃，上升 40℃，順向壓降約減少 40×2 mV＝80 mV。因此 0.7 V－0.08 V＝0.62 V，接近 0.6 V；實際值會隨電流而略有不同。答案為 D。
磷化鎵（GaP）發光二極體（LED）發光的導通電流為20 mA，導通電壓為2.2 V，電路如圖所示，要使此LED 發光，電源應至少提供多少功率？ A. 44 mW B. 46 mW C. 60 mW D. 90 mW
純矽半導體中摻雜下列何種元素組合活化後，其少數載子先後分別為電洞、電子？ A. 硼、磷 B. 銦、磷 C. 砷、鎵 D. 鎵、銻
解析：純矽為四價元素半導體。當摻雜五價元素（如磷、砷、銻）時形成N型半導體，多數載子為自由電子，少數載子為「電洞」；當摻雜三價元素（如硼、鎵、銦）時形成P型半導體，多數載子為電洞，少數載子為「電子」。題目要求少數載子「先後分別為電洞、電子」，即材料先後需為「N型、P型」，對應摻雜的元素順序應為「五價元素、三價元素」。選項中，砷（As）為五價、鎵（Ga）為三價，符合題意，故選C。
有關共集極放大電路之敘述，下列何者正確？ A. 信號由集極輸入 B. 輸入電阻高 C. 射極電壓的平均值必為0 V D. 又稱為集極隨耦器
解析：共集極（common-collector）組態以基極為輸入、射極為輸出、集極交流接地，其輸入電阻約為 (1＋β)(re＋RE)，數值相當高，可作為緩衝級；電壓增益略小於 1 且與輸入同相，輸出電阻低，故又稱射極隨耦器（emitter follower）。信號由基極輸入而非集極，射極電壓隨信號變動、平均值不為 0 V，名稱也不是集極隨耦器。
一PNP 雙極性接面電晶體，射-基極電壓VEB = 0.6 V 時集極電流IC = 0.01 mA，熱電壓VT = 0.0259 V。當VEB = 0.75 V 時IC 約為何？ A. 0.33 mA B. 0.63 mA C. 3.28 mA D. 6.28 mA
解析：BJT 的集極電流與射-基極電壓呈指數關係：IC2＝IC1×exp(ΔVEB/VT)。此題 ΔVEB＝0.75－0.6＝0.15 V，VT＝0.0259 V，故 ΔVEB/VT≈5.79，exp(5.79)≈328。因此 IC2≈0.01 mA×328≈3.28 mA。0.33 mA 與 0.63 mA 明顯低估，6.28 mA 則是把指數值誤當成倍數或計算錯誤所致。
如圖所示JFET 電路，電晶體工作於夾止飽和區，VP = -3 V，IDSS = 18 mA，VGS = -2 V，VDS 為何？ A. 1.9 V B. 9.2 V C. 11 V D. 15 V
空乏型MOSFET 不適合用於下列何者？ A. 線性放大器 B. 壓控電感 C. 壓控電阻 D. 壓控電容40 ΩVDD = 15 VRD = 1.9 kΩRG = 5 MΩ
解析：空乏型 MOSFET 在歐姆區工作時，通道電阻由閘-源極電壓控制，可當壓控電阻；亦可作為線性放大器；閘極與通道間的電容隨偏壓改變，可作 MOS 壓控電容（變容器）。但電感必須靠線圈或由主動電路（迴轉器）模擬，MOSFET 本身沒有可隨電壓改變的電感特性，無法直接構成壓控電感，故最不適合。
有關絕緣閘極雙極性電晶體（IGBT）之特性，下列何者正確？ A. 輸入與輸出特性與金氧半場效電晶體（MOSFET）相似 B. 輸入與輸出特性與雙極性接面電晶體（BJT）相似 C. 輸入特性與金氧半場效電晶體（MOSFET）相似、輸出特性與雙極性接面電晶體（BJT）相似 D. 輸入特性與雙極性接面電晶體（BJT）相似、輸出特性與金氧半場效電晶體（MOSFET）相似
解析：IGBT 的閘極採用 MOS 結構，以電壓驅動，輸入阻抗極高、驅動功率小，因此輸入特性與 MOSFET 相似；但導通時由 P 層注入少數載子，形成電導調變，輸出端具有低飽和壓降與大電流容量，特性與 BJT 相似。所以 IGBT 可視為結合 MOSFET 輸入與 BJT 輸出的複合元件。選項 A、B 只描述其中一半，選項 D 則把輸入與輸出特性對調，均不正確。
如圖所示電路，運算放大器開路電壓增益A 為有限值，互轉阻值（Transresistance）Rm = vo /ii 為何？ A. Rf/(1+A) B. Rf C. -Rf D. -Rf/(1+1/A)
有關負回授結構之運算放大器，下列敘述何者錯誤？ A. 可控制電壓增益，呈現線性放大器的特性 B. 部分輸出回授至反相輸入端 C. 產生振盪輸出 D. 增加頻寬
解析：負回授運算放大器的輸出會經回授網路送回反相輸入端，與輸入訊號相減，因此可穩定且線性地設定電壓增益，並降低失真、增加頻寬。振盪通常來自正回授，當回授訊號與輸入同相且滿足巴克豪森準則時才會產生；負回授設計的目的正好是避免振盪。因此「產生振盪輸出」不是負回授放大器的特性，答案為 C。
如圖所示電路，VCC = 7 V，VCE = 7 V，PNP 雙極性接面電晶體工作於何區？ A. 截止區 B. 飽和區 C. 主動區 D. 歐姆區
當15 Hz 正弦波電壓輸入半波整流器，則輸出電壓的頻率為下列何者？ A. 7.5 Hz B. 15 Hz C. 30 Hz D. 435 Hz
解析：半波整流器只保留輸入正弦波的正半週（或負半週），波形每輸入一個週期出現一次，因此輸出波形的基頻仍與輸入相同，為 15 Hz；波形中的諧波會使波形失真，但不改變重複頻率。若為全波整流，因每個週期出現兩個脈波，輸出頻率才會變成 30 Hz。本題為半波整流，答案為 B。
在全波整流器中，流經負載的直流電流等於流過每一個二極體直流電流的幾倍？ A. 1 倍 B. 2 倍 C. 0.5 倍 D. 4 倍
解析：全波整流時，負載在正、負半週都有電流，但每一個二極體只在其中一個半週導通，因此單一二極體的平均（直流）電流為負載電流的一半。換句話說，負載直流電流等於每一個二極體直流電流的 2 倍；橋式或中心抽頭全波整流皆然，這也是選擇二極體額定電流的重要依據。答案為 B。
一個稽納二極體（Zener Diode）在40℃時的最大功率額定值為500 mW，衰減因數為4 mW/℃。則稽納二極體在90℃時消耗的最大功率值為何？ A. 100 mW B. 150 mW C. 200 mW D. 300 mW
解析：稽納二極體的功率額定會隨溫度上升而衰減。溫度由 40℃ 升至 90℃，溫差為 50℃，以衰減因數 4 mW/℃ 計算，可容許功率減少 50×4＝200 mW。因此 90℃ 時最大功率為 500－200＝300 mW。此額定值用來避免接面過熱損壞，答案為 D。
圖為全波橋式整流器，如果二極體視為理想。流過1 kΩ 的電流約為何？ A. 12 mA B. 16.9 mA C. 24 mA D. 7.6 mARfiiiiviAvo120 Vrms60 HzREVCERCVBEVCCR1 kΩ250 μFC10：1T1
解析：變壓器為 10：1 降壓，一次側 120 Vrms，二次側有效值為 12 Vrms，峰值約 12×1.414＝16.97 V。橋式整流配合濾波電容後，負載電壓接近峰值，因此流過 1 kΩ 的電流約為 16.97 V÷1 kΩ≈16.9 mA。若無濾波電容，平均值才會約為 10.8 mA。答案為 B。
如圖所示電路，下列何者為全波整流器？ A. c 與d B. a 與b C. a 與d D. c 與b
有一整流濾波器的直流濾波電壓為20 V，漣波電壓的有效值為0.4 V，則漣波因數為何？ A. 1% B. 2% C. 3% D. 4%
解析：漣波因數定義為漣波電壓有效值與直流輸出電壓之比，通常以百分比表示。本題直流電壓 20 V、漣波有效值 0.4 V，故漣波因數 r＝0.4/20＝0.02＝2%。此值越小表示濾波後輸出越平穩，電源品質越好。答案為 B。
如圖所示電路，假設均為理想二極體，下列敘述何者錯誤？ A. 電容C1 兩端的電壓為Vm B. 電容C2 兩端的電壓為2 Vm C. 電容C3 兩端的電壓為3 Vm D. 電容C4 兩端的電壓為2 Vm
下圖為何種電路？ A. 並聯二極體截波 B. 串聯二極體截波 C. 上箝位器 D. 下箝位器
如圖所示電路，假設二極體導通電壓為0.7 V，則輸出正、負半週波形之峰值電壓分別為何？ A. 30 V、-30 V B. 29.3 V、-29.3 V C. 0.7 V、-0.7 V D. 皆為0 VVmC1C2C3C4RVoV1120 VrmsDRVoutD1D2Vin ＋30 V-30V0 V2.2 kΩ(a)(c)(b)(d)RLRLRLRL
如圖所示電路，假設二極體導通電壓為0.7 V 及RC 時間常數遠大於輸入訊號週期，輸入正弦波電壓之均方根（root mean square）值為100 V，輸出波形直流成分的電壓值為何？ A. 142 V B. 140.7 V C. 100 V D. 99.3 V
圖示電路，VCC = 10 V，RB1 = RB2 = 100 kΩ，RC = 5 kΩ，RE = 2 kΩ，電晶體電流放大率β = 100，VBE = 0.7 V，則此電晶體的工作區為何？ A. 截止區（Cutoff region） B. 主動區（Active region） C. 飽和區（Saturation region） D. 逆向主動區（Reverse Active region）
有關溫度對BJT 電路之影響，下列敘述何者錯誤？ A. 電流增益β 值會隨溫度上升而變小，但是與集極電流IC 無關 B. 基極-射極電壓VBE 會隨溫度上升而下降 C. 逆向飽和電流ICBO 會隨溫度上升而增加 D. 集極電流IC 增加時，會使集極接面溫度上升
解析：BJT 的電流增益 β 通常隨溫度上升而增大，且 β 會隨集極工作電流 IC 改變，並非與 IC 無關，所以 A 的敘述錯誤。溫度上升時，VBE 會下降、逆向飽和電流 ICBO 會明顯增加；而 IC 增大造成功率消耗增加，也會使接面溫度上升。B、C、D 均符合元件特性，答案為 A。
有一如圖之BJT 電路，若VBE = 0.7 V，VCE = 4 V，β = 99，則R 應為何？ A. 1 kΩ B. 10 kΩ C. 100 kΩ D. 165 kΩVP(in)0VoutRL＋16 V5 kΩR0.7 V＋-1 kΩRCRERB1RB2VCC-
使用一接面場效電晶體設計如圖電路，此電晶體的IDSS = 9 mA，VGS(TH) = -3 V，其汲極電流為何？ A. 1 mA B. 2 mA C. 3 mA D. 4 mA
當考慮雙極性接面電晶體的爾利效應（Early effect）時，需在小信號模型中加入下列何種電阻？ A. rπ B. re C. ro D. 1/gm
解析：爾利效應（Early effect）源於基極寬度調變：當集極-射極電壓 VCE 增大，集極-基極空乏區變寬、有效基極寬度變窄，使 IC 隨 VCE 略微上升，輸出特性曲線不再水平。小信號模型中以輸出電阻 ro＝VA/IC（或 (VA＋VCE)/IC）表示，接於集極與射極之間，用來描述這個有限的輸出阻抗。rπ 是基-射極的輸入電阻（約 β/gm），re 與 1/gm 則是射極動態電阻，三者都描述輸入端的特性，與爾利效應無關。
有一如圖之BJT 電路，若CC1 之阻抗可忽略，VEB = 0.7 V，VT = 25 mV，β = 100，則Rin 約為何？ A. 0 Ω B. 26.8 Ω C. 10 kΩ D. 無窮大阻抗
圖中放大器電路中電晶體的β = 99、VA = 100 V，熱電壓VT = 0.025 V，放大器的輸入電阻Rin 約為何？ A. 2 kΩ B. 2.5 kΩ C. 12 kΩ D. 12.5 kΩ750 kΩ1 kΩ12 V1 kΩ250 kΩRE = 10 kΩviCC1V+ = +10 VvoCC2RC = 5 kΩV- = -10 V10 kΩ2 kΩVCC10 kΩvo∞∞vsigRin1 mAVEERinRin
圖中放大器電路中電晶體的β = 99、VA = 100 V，放大器輸出電阻Rout 的最接近值為何？ A. 2 kΩ B. 5 kΩ C. 9 kΩ D. 10 kΩ
圖中放大器電路中電晶體的VTH = 1 V，VA = ∞ V，μnCox(W/L) = 2 mA/V2，放大器的電壓增益vo/vi的最接近值為何？ A. 5 V/V B. 10 V/V C. 20 V/V D. 40 V/V
圖示為電晶體放大器的小訊號交流等效電路，其中vi 為輸入訊號、vo 為輸出訊號，則此放大器主要功用為何？ A. 電壓放大用 B. 截波器 C. 緩衝器 D. 濾波器1 mA∞∞10 kΩVCCRoutvo10 kΩ2 kΩvsigVEEVDD-VSS1 mA10 kΩvovi100 kΩ∞∞10 kΩvsigvovi
如圖為一串級放大電路，已知Q1 和Q2 之參數β 均為120，且rπ1 = 5.45 kΩ，rπ2 = 0.642 kΩ。電路中的R1 = 67.3 kΩ，R2 = 12.7 kΩ，R3 = 15 kΩ，R4 = 45 kΩ，RC1 = 10 kΩ，RE1 = 2 kΩ，RE2 = 1.6 kΩ，RL = 250 Ω。此電路之電壓放大率Vo/Vi 約為何？ A. -195 B. -95 C. 95 D. 195
下列耦合型態之串級放大器電路，何者最適合IC 積體電路化？ A. 變壓器耦合 B. RC 耦合 C. 電感耦合 D. 直接耦合
解析：直接耦合（direct coupling）以導線把前後級直接相連，不用耦合電容或變壓器，因此低頻可延伸到直流，頻率響應最寬。在 IC 製程中，電容與電感佔面積大、誤差也大，難以整合；直接耦合只靠電晶體與電阻，最容易積體化，也是運算放大器內部各級的標準做法。RC 耦合需要大容量耦合電容，變壓器耦合與電感耦合需要線圈，三者都不利於 IC 製作。
如圖為某變壓器耦合串級放大電路的小訊號等效電路，電晶體的參數β1 = β2 = 99，rπ1 = rπ2 = 2 kΩ，ro1 = ro2 = 50 kΩ。則輸出阻抗Ro 為何？ A. 32 kΩ B. 8 kΩ C. 500 Ω D. 125 Ω
在變壓器耦合串級放大器中，耦合變壓器的總電感抗會影響放大器的何種頻段的響應？ A. 低中高頻段均不受影響 B. 高頻響應 C. 中頻響應 D. 低頻響應
解析：變壓器耦合時，一次側線圈電感 L 在低頻下的電感抗 XL＝2πfL 會隨頻率下降而變小，使信號在低頻時被分壓衰減，增益下降，因此低頻截止頻率由耦合變壓器的總電感量決定。頻率愈低，影響愈明顯；中頻時電感抗夠大，可視為理想耦合；高頻段主要受漏感與雜散電容影響。故總電感抗決定的是低頻響應。
如圖所示振盪電路，電路振盪頻率fo 約為何？ A. 3.28 kHz B. 6.56 kHz C. 32.8 kHz D. 65.60 kHzVCCViVoR1R2Q1Q2R3RC1RE1R4RLRE2CC1CC2CC3CEViRi1：26：110：1RoVoib1ib2rπ1ro1ro2rπ2β1ib1β2ib2VCC10 VRC1RB2RB1RC22.2 kΩ22 kΩ22 kΩ1 kΩVO1VO2Q1Q2C1C20.01 μF0.01 μF
圖示為一加偏壓之非反相施密特觸發器，電路中OPA 之輸出飽和電壓為15 V，則其下臨界電壓（voltage of lower threshold）VTL 為何？ A. -23/3 V B. -7/3 V C. 7/3 V D. 23/3 V
下列何者不是構成正弦波振盪電路的要件？ A. 使用負回授電路結構 B. 維持振盪訊號的相位不變 C. 維持振盪訊號的振幅不變 D. 只在所要振盪的頻率上滿足巴克豪森（Barkhausen）準則
解析：正弦波振盪器必須採用正回授（positive feedback），讓迴路增益 Aβ 在振盪頻率上滿足巴克豪森準則：振幅條件 |Aβ|＝1、相位條件為迴路相移 360°（即相位不變），並只在此單一頻率滿足，才能維持固定振幅與相位的穩定振盪；振幅通常靠元件非線性自然限幅。負回授會使迴路趨於穩定、抑制擾動，是放大器改善失真的手段，並非構成振盪的要件。
如圖為施密特-方波產生器示意圖，影響高低準位VTH 和VTL的主要元件為何？ A. R 和C B. R1 和R2 C. R1 和C D. R1、R2 和C+VCC150 kΩ50 kΩVSVO-VCCVR = +2 V+VCCR1R2VoV+-VCCRC