民國115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。
兩電壓v1(t) = 8 cos(20πt+13°)及v2(t) = 4sin(20πt+45°)則兩電壓的相位差為多少度？ A. 58 度 B. 45 度 C. 32 度 D. 13 度
解析：相位比較須先化為同一函數形式。利用 sin θ = cos(θ − 90°)，將 v2 = 4sin(20πt + 45°) 改寫為 v2 = 4cos(20πt + 45° − 90°) = 4cos(20πt − 45°)。此時 v1 相位為 +13°，v2 相位為 −45°，兩者相位差為 13° − (−45°) = 58°。故選 A。其餘選項未先將正弦轉換為餘弦，或誤將 45° 與 13° 直接相加減，均無法得出正確相位差。
pn 接面二極體，p 型和n 型雙邊的摻雜濃度皆為1016cm-3，該接面空乏層厚度為0.2 μm，接面的面積為5 μm5 μm，儲存於pn 接面某一邊的空乏層電荷為多少？ A. 4×10-15 庫倫 B. 8×10-15 庫倫 C. 12×10-15 庫倫 D. 16×10-15 庫倫
解析：兩側摻雜同為 10^16 cm^-3，空乏區對稱，單邊寬度為 0.2 μm 的一半，即 0.1 μm。接面面積 5 μm×5 μm = 25 μm² = 2.5×10^-7 cm²，單邊空乏體積 = 2.5×10^-7 × 1×10^-5 = 2.5×10^-12 cm³。電荷 Q = q·N·體積 = 1.6×10^-19 × 10^16 × 2.5×10^-12 = 4×10^-15 庫倫。故選 A。若誤把全寬 0.2 μm 代入，會得 8×10^-15 庫倫（選項 B），那是兩邊合計的電荷，非單邊。
有關矽半導體材料之敘述，下列何者正確？ A. 具有五個價電子的雜質加入純矽半導體稱為受體元素 B. P 型半導體的少數載子是電洞 C. N 型半導體的多數載子是電洞 D. 純矽的電子濃度等同於電洞濃度
解析：純矽（intrinsic Si）在熱平衡下，電子濃度 n 與電洞濃度 p 均等於本質載子濃度 n_i，故 n = p（選項 D 正確）。選項 A 錯：五價雜質（P、As 等）為施主（donor），非受體；選項 B 錯：P 型半導體多數載子為電洞，少數載子為電子；選項 C 錯：N 型半導體多數載子為電子。
PNP 雙極性接面電晶體的順向主動區模式和逆向主動區模式二者相較，在順向主動區模式時，下列何者正確？ A. 射極和基極接面之間的空乏區範圍較寬，集極和基極接面之間的空乏區範圍也較寬 B. 射極和基極接面之間的空乏區範圍較寬，集極和基極接面之間的空乏區範圍較窄 C. 射極和基極接面之間的空乏區範圍較窄，集極和基極接面之間的空乏區範圍較寬 D. 射極和基極接面之間的空乏區範圍較窄，集極和基極接面之間的空乏區範圍也較窄
解析：PNP 順向主動區：發射極-基極順向偏壓（空乏區窄），集電極-基極反向偏壓（空乏區寬）。逆向主動區則相反。因此順向主動區時，EB 接面空乏區較窄，CB 接面空乏區較寬（選項 C 正確）。
有關雙極性接面電晶體偏壓電路之敘述，下列何者正確？ A. 當電晶體未飽和時，β 值會隨工作溫度上升而變小 B. 具射極電阻的分壓式偏壓電路，工作點IC 易隨β 值變動 C. 集極回授式偏壓電路的基極電阻具正回授特性 D. 射極回授式偏壓電路的射極電阻具負回授特性
解析：射極回授式偏壓電路在射極接電阻 RE，當溫度上升導致 IC 增加時，射極電壓 VE=IC×RE 升高，使 VBE 變小，進而抑制 IC 進一步增加，此負回授機制能穩定工作點。選項 A 錯誤：BJT 的 β 值通常隨溫度上升而變大。選項 B 錯誤：分壓式偏壓加上射極電阻 RE 正是利用負回授降低對 β 的敏感度，工作點相對穩定。選項 C 錯誤：集極回授電路基極電阻接集極，屬負回授（電壓分取自集極），非正回授。
雙極性接面電晶體如圖所示，在主動區操作，β 值為100，有關電流之敘述，下列何者正確？ A. 電流包括電子流和電洞流，主要電流從射極流向集極 B. 電流包括電子流和電洞流，主要電流從集極流向射極 C. 電流僅電子流，主要電流從射極流向集極 D. 電流僅電子流，主要電流從集極流向射極
如圖，放大器與放大器串接之耦合電容器C 與後級放大器的輸入電阻Ri 一起作用會形成何種電路響應？ A. 低通電路響應 B. 帶通電路響應 C. 高通電路響應 D. 全通電路響應
以增強型N 通道MOSFET 作為開關之敘述，下列何者錯誤？ A. 夾止飽和區作為開關ON 的主要特性區域 B. 截止區作為開關OFF 的主要特性區域 C. 以閘極電壓VGS 控制開關ON 和OFF D. 閘極電壓值VGS 會影響汲極和源極間等效電阻值RDS 的大小
解析：增強型 N 通道 MOSFET 做開關時，ON 狀態工作在線性區（三極管區），VDS 很小，呈現低阻值 RDS(on)；夾止/飽和區 VDS 較大，非開關導通的主要區域，故 A 錯誤。B 正確：截止區 VGS<Vth 為 OFF 狀態。C 正確：以 VGS 控制通道形成與否。D 正確：線性區 RDS≈1/[μnCox(W/L)(VGS-Vth)]，VGS 越大 RDS 越小。
一晶片含有106個CMOS 邏輯閘，每個邏輯閘負載電容為40 fF。該晶片電源為3.3 V，頻率為500 MHz，該晶片最大總功率散逸為何？ A. 0.2178 W B. 2.178 W C. 21.78 W D. 217.8 W
解析：CMOS數位電路之最大動態功率散逸公式為 P = N × C × V² × f。式中邏輯閘數量 N = 10⁶，負載電容 C = 40 fF = 40 × 10⁻¹⁵ F，電源電壓 V = 3.3 V，時脈頻率 f = 500 MHz = 500 × 10⁶ Hz。代入公式計算：P = 10⁶ × (40 × 10⁻¹⁵) × (3.3)² × (500 × 10⁶) = 40 × 10⁻⁹ × 10.89 × 500 × 10⁶ = 20,000 × 10⁻³ × 10.89 = 20 × 10.89 = 217.8 W。故選D。
下列何種方式無法用於運算放大器放大倍數的控制？ A. 負回授 B. 正回授 C. 電流回授 D. 電壓回授
解析：運算放大器的閉迴路放大倍數由回授網路決定，透過負回授可設定增益，例如電壓回授、電流回授等不同回授組態，改變回授係數即可控制放大倍數，故 A、C、D 均可用於控制增益。正回授會使回授信號與輸入同相疊加，輸出不斷增大而至飽和或產生振盪，無法穩定設定放大倍數，通常僅用於比較器或振盪電路，故選 B。
如圖所示，互轉阻值（Transresistance）定義為Rm=vo/ii。若運算放大器A 為無限大，則Rm為何？ A. 0 B. Rf C. -Rf D. 無限大
有關積體電路製造廠所使用之矽晶圓，其基材為下列何者？ A. 矽砂 B. 冶金級的矽 C. 單晶矽 D. 多晶矽
解析：積體電路製程要求在極小線寬下仍能維持穩定且可重現的電性，因此晶圓基材必須是原子排列週期一致、缺陷密度極低的單晶矽（single-crystal silicon），一般以柴可拉斯基法（CZ）或浮融帶法（FZ）長成矽晶棒後切片、研磨、拋光而成。矽砂（SiO2 礦砂）只是提煉原料；冶金級矽純度僅約 98～99%，仍含大量雜質；多晶矽雖純度高，但晶界會造成載子散射與漏電，多用於閘極或太陽能電池，不能直接當晶圓基板。故選 C。
一半波整流電路若其輸出的電壓有效值為30 V，其峰值電壓（Vp）為何？ A. 15 V B. 21.2 V C. 42.4 V D. 60 V
解析：半波整流的輸出只保留正弦波的正半週，其有效值為 Vrms = Vp/2。已知輸出有效值 30 V，因此峰值 Vp = 2 × 30 = 60 V。若誤用全波整流的 Vrms = Vp/√2，會得到 Vp = 30×1.414 ≈ 42.4 V（選項 C），那是全波或橋式的關係式，不適用於半波。選項 A 的 15 V 與 B 的 21.2 V 都不符合半波波形只有一半時間導通的定義。故選 D。
圖為全波橋式整流器，二極體的切入電壓為0.7 V，輸入為120 Vrms 之正弦波，當D2、D3 導通時，D1 和D4 受到的逆向峰值電壓（PIV）約為何？ A. 27.58 V B. 39.3 V C. 119.3 V D. 55.86 VRfiiAvoviiiD1D3D2120 Vrms60 Hz150 ΩD4T13:1
解析：變壓器匝數比 3:1，二次側有效值為 120/3 = 40 Vrms，峰值 Vm = 40×1.414 ≈ 56.6 V。橋式整流中，當 D2、D3 導通時，D1、D4 承受的逆向峰值電壓等於二次側峰值減去兩個導通二極體的壓降，即 PIV ≈ Vm − 2×0.7？實際上離線二極體兩端跨壓為 Vm − 0.7 ≈ 56.6 − 0.7 = 55.9 V，接近 55.86 V。故選 D。選項 C 的 119.3 V 是把 120 Vrms 直接取峰值且未考慮匝數比；A、B 數值亦不符。
如圖所示稽納二極體（Zener Diode）電路，若稽納電壓VZ = 11 V 及稽納內電阻為0 Ω，則稽納二極體所消耗的最大功率約為何（RL=∞）？ A. 1.45 W B. 2.65 W C. 5.45 W D. 8.15 W
如圖所示電路，輸入弦波電壓峰值為110 V，變壓器線圈匝數比為10：1，假設二極體導通電壓為0.7 V，負載電阻RL電壓的峰值為何？ A. 4.8 V B. -4.8 V C. 10.3 V D. -10.3 V
倍壓電路的輸出電壓，取自下列何種元件的跨壓？ A. 電感 B. 電阻 C. 電容 D. 二極體
解析：倍壓電路（如半波倍壓、全波倍壓）利用二極體在正、負半週分別對電容充電，再把兩電容串聯的跨壓相加輸出，因此輸出電壓取自電容的跨壓（約 2Vm）。二極體只負責導引電流方向，本身僅有 0.7 V 左右的順向壓降，不儲存能量；電感雖可儲能但倍壓電路並不用它；電阻只會消耗功率、造成壓降。故選 C。
假設理想稽納二極體（Zener Diode）參數如下：VZ= 18 V、IZK= 1 mA、IZM = 45 mA，rZ= 0 Ω，如圖中的稽納二極體仍然可以穩壓工作的前提下，負載的最大電流值為何？ A. 20 mA B. 19 mA C. 5 mA D. 0 mA
如圖所示電路，圖中的正弦波為輸入電壓，若二極體的切入電壓為0.7 V，則其最大輸出電壓為何？ A. 0 V B. 0.7 V C. 5.55 V D. 6.35 V－＋RLD1Vin(p) = 110 VD2VinVoutVin
如圖所示電路及輸入波形，假設二極體的切入電壓為0.7 V，則輸出電壓的上限為何？ A. -0.7 V B. 0 V C. 0.7 V D. 10 V
如圖所示之電路，結果得到輸出端VO 為0 V，可能發生的問題為何？ A. D1 開路 B. C1 開路 C. C1 短路 D. R1 開路
如圖所示電路，D1 為理想二極體，若脈波Vi 的工作週期（duty cycle）為50%且其最大值為4 V、最小值為0 V，則Vo 的平均值為何？ A. 3 V B. 2.5 V C. 2 V D. 1.5 V
有關放大器電路，下列敘述何者與工作點選擇的目的無關？ A. 可調整放大器增益 B. 可調整輸入電阻 C. 可調整輸出訊號失真程度 D. 可調整輸入訊號頻率
解析：設定工作點（Q 點）的目的在決定電晶體的直流偏壓，進而影響小訊號參數 gm、rπ，因此可調整電壓增益、輸入與輸出電阻，並決定訊號擺幅是否會碰到截止或飽和而失真，故 A、B、C 都與工作點選擇有關。輸入訊號的頻率由訊號源本身決定，與直流偏壓無關；偏壓只透過耦合電容與寄生電容影響頻率響應，並不能「調整輸入訊號頻率」。故選 D。
某電路中的NPN 雙極性接面電晶體（BJT），經實驗量測其基極之電壓為2 V，射極的電壓為1.4 V，集極電壓為1.6 V，此電晶體在下列何工作區？ A. 主動區（Active Region） B. 飽和區（Saturation Region） C. 截止區（Cutoff Region） D. 逆向主動區（Reverse Active Region）＋－VO1 kΩD17VC1V1V2VBBRCRERB47μF15Vrms1kHz0°R1VCC
解析：先算接面偏壓：VBE = VB − VE = 2 − 1.4 = 0.6 V，大於 0.5 V，射極接面順偏；VBC = VB − VC = 2 − 1.6 = 0.4 V，亦為正值，表示集極接面也順偏。兩個接面同時順偏即為飽和區。又 VCE = 1.6 − 1.4 = 0.2 V，接近飽和電壓 VCE(sat)，更可確認。主動區的特徵是射極接面順偏、集極接面逆偏（VBC < 0），與本題不符；截止區則兩接面皆未順偏。故選 B。
有一如圖之BJT 電路，若VBE = 0.7 V，RB = 100 kΩ，β= 99，則VC 應為何？ A. 1.32 V B. 2.72 V C. 3.05 V D. 3.86 V
圖為一個電容式全波整流電路再接一個RC 濾波電路，針對R2 和C2 形成的RC 濾波電路之敘述，下列何者正確？ A. 為高通濾波電路 B. 增益大於1 C. 加入此RC 濾波電路，Vb 的漣波電壓小於Va 的漣波電壓 D. R2 和C2 形成的RC 濾波電路的轉折頻率為70 Hz
解析：R2 與 C2 串並接法為電阻串聯、電容並聯至地，屬低通濾波器（low-pass filter），對漣波這種高頻成分衰減較大，故輸出端 Vb 的漣波電壓會小於輸入端 Va 的漣波電壓，C 正確。低通濾波器的增益在通帶內接近 1、在阻帶小於 1，不可能大於 1，故 B 錯；它也不是高通，A 錯。轉折頻率 fc = 1/(2πR2C2)，需知道 R2、C2 數值才能判定是否為 70 Hz，題目未給，D 無法成立。故選 C。
圖中放大器電路VCC=5 V、RB1=30 kΩ、RB2=20 kΩ、RC=RE=1.2 kΩ，電晶體參數為：VBE=0.7 V、β=119，放大器電路消耗的功率約為何？ A. 4.5 mW B. 5 mW C. 5.5 mW D. 6 mWVCRB110 Vrms60 Hz150 ΩT110:1R1600 ΩR2Vb25μF25μFC1VaC2RERB2RB1RCVCC
有關BJT 的爾利效應（Early effect）之敘述，下列何者正確？ A. 爾利電壓（Early voltage）可直接在BJT 的C-E 端點量測取得 B. 考慮爾利效應時，BJT 的輸出電阻值（output resistance）為無窮大 C. 爾利效應是VCE 增加時，則BJT 的有效B 極寬度增加 D. BJT 在CE 組態時，若VCE 增加時，則BJT 的C 極電流會增加
解析：Early effect（爾利效應）指 BJT 在主動區時，隨 V_CE 增加，集電極-基極反向偏壓變大，使空乏區擴展壓縮有效基極寬度（選項 C 說增加錯誤）。有效基極寬度變窄降低載子複合，導致集電極電流 I_C 隨 V_CE 略微上升（正確）。選項 A 錯：Early voltage 為 I_C 延長線與 V_CE 軸交點的絕對值，非直接量測；選項 B 錯：考慮 Early 後輸出電阻 r_o = V_A/I_C 為有限值，非無限大。
一雙極性接面電晶體具有以下參數：fT=800 MHz、Cμ=2 pF、Cπ=6 pF，其轉導gm的最接近值為何？ A. 20 mA/V B. 40 mA/V C. 60 mA/V D. 80 mA/V
解析：f_T = g_m / [2π(C_π + C_μ)]。代入 f_T = 800 MHz，C_π = 6 pF，C_μ = 2 pF，總電容 8 pF。g_m = 2π × 800×10^6 × 8×10^{-12} ≈ 0.0402 S = 40.2 mA/V，最接近 40 mA/V（選項 B）。
有關共集極（Common Collector）組態相較於共基極、共射極組態之特性，下列敘述何者正確？ A. 輸入電阻Ri 最高 B. 輸出電阻Ro 最高 C. 電壓增益AV 最高 D. 電流增益AI 最低
解析：共集極（射極跟隨器）特性：輸入電阻最高（≈ β·r_e），輸出電阻最低（≈ 1/g_m），電壓增益略小於 1，電流增益 ≈ β+1（非最低）。選項 A 正確；選項 B、C、D 皆與特性相反。
圖中放大器電路中電晶體的VTH= -1 V，μpCox(W/L)=2 mA/V2，放大器的輸入電阻Rin 為何？ A. 2 kΩ B. 3.6 MΩ C. 9 MΩ D. ∞ Ω
圖中放大器電路中電晶體的VTH= 1 V，VA=∞ V，μnCox(W/L)=2 mA/V2，放大器的輸出電阻Rout 為何？ A. 0.5 kΩ B. 1 kΩ C. 5 kΩ D. 10 kΩ
運算放大器並非元件，實際上為積體電路，其內部電路依輸入到輸出可分成三大部分。因運算放大器輸入阻抗很大，其輸入端應為下列何者？ A. 推挽（push-pull）放大器 B. 差動放大器 C. 電壓放大器 D. 電感2 kΩvo5 kΩ6 MΩ30 kΩ9 MΩvsigRinVDDRoutvo∞10 kΩ10 kΩ1 mA∞-VSSvsigvi100 kΩ10 V
解析：運算放大器輸入級需極高輸入阻抗，採用差動放大器（雙極型用 BJT 雙差動對，FET 用雙閘極 MOSFET）以提供高共模抑制與高輸入阻抗。選項 A 推挽為輸出級；選項 C 電壓放大器通常為中間級；選項 D 題目殘缺無法判讀。
如圖所示R1=335 kΩ，R2=125 kΩ，RC=2.2 kΩ，RE=1 kΩ。已知電晶體Q1 之β1=100，rπ1 =200 kΩ；電晶體Q2 之β2=100，rπ2 =2 kΩ。求此電路之電壓增益Vo/Vi 約為何？ A. -55.82 B. -5.82 C. 5.82 D. 55.82
NPN 雙極性接面電晶體，在主動區操作，集極電流為1.96 mA，α 值為0.98，基極電流為何？ A. 0.02 mA B. 0.04 mA C. 0.06 mA D. 0.08 mA
解析：α = I_C / I_E，且 I_E = I_C + I_B。I_E = 1.96 mA / 0.98 = 2.00 mA。I_B = I_E - I_C = 2.00 - 1.96 = 0.04 mA（選項 B）。亦可用 β = α/(1-α) = 49，I_B = I_C/β = 1.96/49 = 0.04 mA 驗證。
如圖所示電路，為何種型態之正弦波產生電路？ A. 韋恩電橋振盪電路 B. RC 相移振盪電路 C. 考畢子振盪電路 D. 哈特萊振盪電路
如圖所示之振盪電路，其電路型態為下列何者？ A. 韋恩電橋振盪電路 B. 無穩態多諧振盪電路 C. 雙穩態多諧振盪電路 D. 單穩態多諧振盪電路VCCR1VCCRCVoQ1Q2CPRECCViR2
在電晶體開關電路中，若論其切換時間，則下列何者正確？ A. 同尺寸下，N-MOSFET 比P-MOSFET 切換時間較長 B. 同尺寸下，NPN 比PNP 雙極性接面電晶體切換時間較短 C. 同尺寸下，C-MOSFET 與P-MOSFET 切換時間相同 D. 同尺寸下，C-MOSFET 比N-MOSFET 切換時間較長
解析：同幾何尺寸下，NPN 的電子遷移率較 PNP 的電洞遷移率高約 2–3 倍，故 NPN 開關速度（切換時間）較 PNP 快（選項 B 正確）。選項 A 錯：N-MOSFET 電子遷移率高於 P-MOSFET 電洞遷移率，故 N-MOSFET 切換較快；選項 C、D 中 C-MOSFET 非標準術語，且邏輯與遷移率特性不符。
圖示為一無穩態多諧振盪電路，電路中運算放大器之輸出飽和電壓為±12 V，則其正回授迴路之下臨界電壓（voltage of lower threshold）VTL值為何？ A. -4 V B. -6 V C. -8 V D. -12 V
圖示電路，若電晶體的μnCox(W/L)= 20 mA/V2，RD = 10 kΩ，I = 0.1 mA，則輸入阻抗Rin 約為何？ A. 50 Ω B. 100 Ω C. 250 Ω D. 500 ΩVOVCC1 MΩ500 kΩ0.1 μF1 MΩVCCVDDRDvoC2C1I-VSSRinvi