110年 - 110 全國高級中等學校學生技藝競賽考試_工業類:數位電子#138770

1.假設在室溫下之矽半導體本質濃度為n_i=1.5×10¹⁰ cm^-3，當摻雜的磷原子濃度為10¹⁵ cm^-3時，則此半導體之電洞濃度為何？ (A) 2.25×10¹⁰cm^-3 (B) 1.5×10¹⁰ cm^-3 (C) 2.25×10⁵ cm^-3 (D) 1.5×10⁵ cm^-3

2.已知一理想的變壓器其初級線圈之電流I₁=1A，次級線圈之電流I₂=2A，輸出負載電阻R_L=5Ω，求初級線圈之電壓V₁？ (A) 20 V (B) 10 V (C) 5 V (D) 2 V

3.如圖(一)所示之二極體電路，假設二極體順向導通電壓為0.7V，輸入電壓vi為1kHz，±10V之方波，則輸出電壓v_o之平均值為何？

(A) 1 V (B) -3.65 V (C) 2.7 V (D) -1.35 V

4.已知一串級放大器之總功率增益為20dB，輸入電流i_i=0.2A，輸入阻抗R_i=1kΩ，負載電阻R_L=4kΩ，求輸出電流i_o？ (A) 4 A (B) 2 A (C) 1 A (D) 0.5 A

5.下列何種串級放大器之低頻響應衰減最小？ (A) RC耦合 (B) 變壓器耦合 (C) 電感耦合 (D) 直接耦合

6.如圖(二)所示之雙極性電晶體(BJT)電路，假設其β=99，V_BE=0.7V，且V_CE(sat)=0.2V，求射極電流I_E？

(A) 86 mA (B) 10.66 mA (C) 9.8 mA (D) 0 A

7.如圖(三)所示之雙極性電晶體(BJT)電路，假設其β=99，V_EB=0.7V，若想要設計使輸出電壓V_O接近0V，則電阻R的值應為何？

(A) 1.32 kΩ (B) 2.28 kΩ (C) 3.2 kΩ (D) 4.7 kΩ

8.下列何種放大器具有高電壓增益，與低輸入阻抗的特性？ (A) 共源極( CS )放大器 (B) 共集極( CC )放大器 (C) 共射極( CE )放大器 (D) 共基極( CB )放大器

9.如圖(四)所示為一共射極(CE)放大器之小信號等效電路，求此電路之電壓增益A_V為何？

(A) -g_m(r_o||R_C) (B) -g_m(r_o/r_π) (C) -(r_o||R_C)/r_π (D) -(r_o||R_C)/(r_π||R_B)

10.如圖(五)所示為一理想運算放大器(OPA)電路，求V_O為何？

(A) -4 V (B) +4 V (C) -8 V (D) +8 V

11.如圖(六)所示為一理想運算放大器(OPA)電路，假設R=2kΩ，C=1μF，輸入電壓vi為1kHz，±10V之方波，且電容器初始電壓為0V，求輸出電壓v_o的最大值為何？

(A) 10 V (B) 7.5 V (C) 5 V (D) 2.5 V

12.如圖(七)所示為一運算放大器(OPA)比較電路，已知OPA之輸出飽和電壓為±13V，則當v_i=-2V和v_i=-3V時，其相對應之輸出電壓v_o為何？

(A) -13V；-13V (B) +13V；-13V (C) -13V；+13V (D) +13V；+13V

13.如圖(八)所示之考畢子(Colpitts)振盪電路，假設R₁=10kΩ，R₂=20kΩ，L=0.5mH，C₁=60pF，且C₂=30pF。求此電路之振盪頻率為何？

(A) 1.59 MHz (B) 3.57 MHz (C) 15.9 MHz (D) 35.7 MHz

14.下列何種振盪電路最適合用來產生正弦波訊號？ (A) 單穩態多諧振盪電路 (B) 雙穩態多諧振盪電路 (C) 無穩態多諧振盪電路 (D) 哈特萊(Hartley)振盪電路

15.一個由555 IC所組成之方波產生電路，假設其輸出信號頻率為2kHz，且低準位的時間T0=0.4ms，則此方波訊之工作週期(Duty cycle)為何？ (A) 10% (B) 20% (C) 40% (D) 80%

16.一N通道接面型場效電晶體(JFET)，假設其夾止電壓(pinch-off voltage)V_GS(p)=-4V，則下列何種偏壓方式適合使其當放大器使用？ (A) V_GS=-3V且V_DS=+3V (B) V_GS=-2V且V_DS=+1V (C) V_GS=-4V且V_DS=+2V (D) V_GS=+1V且V_DS=+4V

17.如圖(九)所示為一N通道增強型MOSFET放大電路，假設臨界電壓V_GS(t)=1V，參數k=1mA/V²，求直流工作點I_D和V_DS分別為何？

(A) 0.4 mA；7.6 V (B) 0.5 mA；7 V (C) 1 mA；4 V (D) 2 mA；2 V

18.假設其夾止電壓(pinch-off voltage)V_GS(p)=-2.5V，夾止飽和電流I_DSS=25mA，且偏壓設計在V_GS=-2V，求此放大器之電壓增益A_v為何？ (A) 7/8 (B) 8/9 (C) 10/11 (D) 12/13

19.同上題之電路，求輸出阻抗R_o為何？ (A) 10 MΩ (B) 2 kΩ (C) 222 Ω (D) 54 Ω

20.如圖(十一)之MOSFET數位電路，此電路實現了何種邏輯閘？

(A) AND (B) OR (C) NAND (D) NOR

21.若兩個帶電體相距1公尺，其斥力為1牛頓，若距離為3公尺時之斥力為何？ (A) 0.33牛頓 (B) 0.22牛頓 (C) 0.17牛頓 (D) 0.11牛頓

22.每一個電子的帶電量為多少庫倫？ (A) -1.602×10¹⁹ (B) 1.602×10¹⁹ (C) -1.602×10^-19 (D) 1.602×10^-19

23.一個電阻器的兩端加了20V電壓後，產生200W之功率，請問此電阻之電導為多少姆歐(ʊ)？ (A) 2姆歐(ʊ) (B) 1姆歐(ʊ) (C) 0.5姆歐(ʊ) (D) 0.25姆歐(ʊ)

24.一個100μF電容器連接於100V之電源，若以0.1A之電流充電，則充滿電壓需要多久時間？ (A) 1秒 (B) 0.1秒 (C) 0.01秒 (D) 0.001秒

25.如圖(十二)電路所示，求總電容量及通過C₂之電量為何？

(A) 15μF；500μ庫倫 (B) 15μF；1000μ庫倫 (C) 15μF；1500μ庫倫 (D) 10μF；1000μ庫倫

26.一個線圈有100匝，若通過5A之電流時，產生的磁通量為10×10^-3韋伯，求自感值為何？_________ 亨利(H)(A) 0.1 (B) 0.2 (C) 0.4 (D) 0.5

27.如圖(十三)電路所示，若L₁=0.1H，L₂=0.2H，互感量M=0.001，求總電感量為何？

(A) 67.11 mH (B) 68.44 mH (C) 66.67 mH (D) 65.56 mH

28.如圖(十四)電路所示，試求電流I之值為何？

(A) 2A (B) 1A (C) 0.5A (D) 0A

29.如圖(十五)電路所示，試求總電阻R_T之值為何？

(A) 10 Ω (B) 9 Ω (C) 9.55 Ω (D) 9.93 Ω

30.如圖(十五)電路所示，試求總電流I之值為何？

(A) 2 A (B) 2.09 A (C) 3.12 A (D) 3.54 A

31.如圖(十六)電路所示，試求a，b兩端之電壓V_ab為何？

(A) 2 V (B) 3 V (C) 4 V (D) 5 V

32.如圖(十七)電路所示，若在t=0時將開關閉合，試求經過多少時間後電流達到穩態？

(A) 0.1×10^-3秒 (B) 0.25×10^-3秒 (C) 0.5×10^-3秒 (D) 1×10^-3秒

33.如圖(十八)電路所示，當開關閉合瞬間，電流I的值為何？

(A) 1 A (B) 2 A (C) 2.67 A (D) 4 A

34.一個電壓為v(t)=120sin(377t-30°)，求此電壓之峰對峰值與頻率為何？ (A) 120V、377Hz (B) 240V、377Hz (C) 120V、60Hz (D) 240V、60Hz

35.一個i(t)=10sin100t之電流，流經100mH之電感器，則此電感兩端之電壓為何？ (A) 100sin(100t+90°) V (B) 100sin(100t-90°) V (C) 100sin(10t+90°) V (D) 100sin(10t-90°) V

36.如圖(十九)電路所示，求電流iT之值為何？

(A) 25∠83.1° A (B) 20∠-60° A (C) 20∠30° A (D) 20∠83.1° A

37.一個RLC串聯交流電路如圖(二十)所示，求電感器兩端之電壓為何？

(A) 100√2∠45° V (B) 75√2∠45° V (C) 100√2∠-45° V (D) 75√2∠-45° V

38.一個RLC並聯交流電路如圖(二十一)所示，當此電路產生諧振時，諧振頻率為何？

(A) 159.2 kHz (B) 318.5 kHz (C) 303.5 kHz (D) 298.5 kHz

39.如圖(二十一)電路所示，當此電路產生諧振時，其總電流之值為何？

(A) 0.15 mA (B) 0.25 mA (C) 0.5 mA (D) 1 mA

40.一個三相Y連接，其線電壓為110V，每相之負載阻抗為3+j4，試求其相電壓與功率因數分別為何？ (A) 110/√3 V；cos53° (B) 110/√2 V；cos37° (C) 110√3 V；cos53° (D) 110√2 V；cos37°

41.一積體電路之電源電壓V_CC=5V±5%，且當其輸入端空接時形同輸入邏輯1，則該積體電路最有可能為何種系列？ (A) TTL系列 (B) MOS系列 (C) ECL系列 (D) IIL系列

42.下列關於脈波訊號之上升時間(rising time)定義，何者正確？ (A) 由脈波振幅的0%處，上升至脈波振幅的10%處所需的時間 (B) 由脈波振幅的0%處，上升至脈波振幅的90%處所需的時間 (C) 由脈波振幅的10%處，上升至脈波振幅的90%處所需的時間 (D) 由脈波振幅的0%處，上升至脈波振幅的100%處所需的時間

43.若欲設計一反向器F=，下列接法何者有誤？ (A) (B) (C) (D)