所屬科目:電子學(包括電力電子學)
一、如圖一的共基極電路,電晶體參數 β = 100、VBE = 0.7 V。VA = ∞、Cπ = 10 pF、 Cμ = 1 pF。試求小訊號等效電路中 Cπ 與 Cμ 個別對應的高頻 3 dB 頻率 fHπ 和 fHμ,與中頻帶電壓增益 Av = vo/vi。(25 分)
二、如圖二的史密特(Schmitt)觸發振盪器電路,運算放大器為理想元件, R1=10 kΩ、R2=20 kΩ、RX = 40 kΩ、CX = 0.02 μF,輸出飽和電壓為±5 V。試求 vX (t)時間函數表示式,取 t = 0 時 vo 已切換至高電位(high state) 狀態,此振盪器的振盪頻率、及責任週期(duty cycle)(即輸出電壓在高電位狀態時間的百分比) 。(25 分)
三、如圖三的降升壓轉換器,其中 Vs = 24 V、Vo = 36 V、R = 10 Ω。若電晶體閘極的切換頻率為 100 kHz,假設元件皆為理想,試求可使最小的電感電 流 iL,min 為電感電流平均值 IL 的 40% 之電感值 L,與若限制輸出電壓漣波 ΔVo 及輸出電壓 Vo 的比值(ΔVo/Vo 等於 0.5%)所需的電容值 C。(25 分)
四、如圖四的飛輪二極體之半波整流器,其中 vs(t) = 170 sin(377t) V、R = 10 Ω、 Vdc = 24 V。假設元件皆為理想,藉由傅立葉級數,試求可使負載電流峰對峰值 Δio 不超過 1A 之 L 值、dc 電源 Vdc 所吸收的功率及電阻 R 所吸收 的功率。(25 分)