91年 - 91 二技統測_電子類、光電類_專業科目(一)：電子電路(含實習)#144814

科目：1.電路學 2.電子學 | 年份：91年 | 選擇題數：40 | 申論題數：0

試卷資訊

所屬科目：1.電路學 2.電子學

選擇題 (40)

1. 下列有關雜質半導體(extrinsic semiconductor)特性之敘述，何者正確？

(A) 在本質(intrinsic)矽內加入硼(boron)原子後可產生 n 型導電特性
(B) 在 n 型半導體中，電子的移動率(mobility)隨著溫度的增加而變大
(C) 在熱平衡時，自由電子與電洞濃度的乘積值不受摻雜濃度(doping concentration)影響
(D) 在無外加電壓時，雜質半導體內之擴散電流(diffusion current)必為零
2. 下列有關 pn 接面二極體(pn junction diode)特性之敘述，何者正確？

(A) 在 \(\mathfrak{p}\) 型矽(p-type silicon)區域沒有電子存在
(B) 空乏區(depletion region)的寬度隨著逆向偏壓的絕對值之增加而減少
(C) 當矽的摻雜濃度越高時，其接面內建電壓(built-in voltage)的值越小
(D) 以接面處爲起點，空乏區的寬度會比較深入摻雜濃度較低的一邊
3. 假設圖(一)之二極體為一理想元件，試求 $I_D$ 之值約為何？

(A) 0.83 mA

(B) 1.0 mA

(C) 1.87 mA

(D) 2.5 mA
4. 如圖(二)所示電路，假設二極體的導通電壓為 0.7 V，則該電路線性工作($v_O = v_I$)的範圍約為何？

(A) +0.7 V ~ -0.7 V

(B) +1.4 V ~ -1.4 V

(C) +2.1 V ~ -2.1 V

(D) +2.8 V ~ -2.8 V
5. 圖(三)為一全波整流電路，變壓器輸出 $v_s$ 之均方根(rms)電壓為 5.6 V，假設整流二極體為理想元件，若要求輸出直流電壓之漣波電壓峰對峰值須小於 0.25 V，試求濾波電容 C 至少須大於何值？

(A) 66 μF

(B) 131 μF

(C) 263 μF

(D) 527 μF
6. 如圖(四)所示電路，假設電晶體 $Q_1$ 與 $Q_2$ 之 $\beta$ 值趨近無限大，兩電晶體導通之 $|V_{BE}| = 0.7$ V，試求 $V_{C2}$ 之電壓值為何？

(A) -0.5 V

(B) 0 V

(C) 0.5 V

(D) 1 V
7. 如圖(五)所示之特性曲線圖代表的是：

(A) 共基極放大器之輸入特性曲線

(B) 共射極放大器之輸入特性曲線

(C) 共射極放大器之輸出特性曲線

(D) 共集極放大器之輸出特性曲線
8. 如圖(六)所示電路，假設電晶體之 $\beta = 100$，導通之 $V_{BE} \approx 0.7 \text{ V}$，熱電壓(thermal voltage)$V_T = 26 \text{ mV}$，試求其 $g_m$ 值約為何？

(A) $100 \text{ mA/V}$

(B) $200 \text{ mA/V}$

(C) $300 \text{ mA/V}$

(D) $400 \text{ mA/V}$
9. 承題(8)，假設電晶體之輸出電阻 $r_o$ 可忽略不計，試求其電壓增益 $v_o / v_i$ 值為何？

(A) $-100$

(B) $-150$

(C) $-200$

(D) $-300$
10. 如圖(七)所示電路，試問 $Q_1$ 與 $Q_2$ 所構成之放大器的組態分別為何？

(A) $Q_1$：共射極 $Q_2$：共集極

(B) $Q_1$：共集極 $Q_2$：共基極

(C) $Q_1$：共基極 $Q_2$：共射極

(D) $Q_1$：共射極 $Q_2$：共基極
11. 承題(10)，假設電晶體之 $\beta = 100$，導通之 $V_{BE} \approx 0.7 \text{ V}$，$V_T = 26 \text{ mV}$，$r_o$ 可忽略不計，試求其電流增益 $i_o / i_i$ 值為何？

(A) $-11$

(B) $-21$

(C) $+11$

(D) $+21$
12. 如圖(八)所示電路，假設電晶體在放大區域操作且其混合 $\pi$ 模型之 $r_o \gg r_\pi$，試求等效電阻 $z_{in}$ 值為何？

(A) $(\beta + 1)r_\pi$

(B) $r_o$

(C) $\frac{r_\pi}{\beta + 1}$

(D) $r_\pi$
13. 如圖(九)所示電路，假設 PMOS 與 NMOS 場效電晶體之臨界電壓(threshold voltage)
$|V_{tp}|=|V_{tn}|=1\text{ V}$，$\mu_n C_{ox}(W/L)_n=20\text{ \textmu A/V}^2$，$\mu_p C_{ox}(W/L)_p=10\text{ \textmu A/V}^2$，當 $V_I=2\text{ V}$，在
不考慮通道長度調變效應(channel-length modulation)下，試問 PMOS 與 NMOS 電晶體
各工作在什麼區域？

(A) PMOS：飽和區 NMOS：飽和區
(B) PMOS：三極體區 NMOS：三極體區(triode region)
(C) PMOS：飽和區 NMOS：三極體區
(D) PMOS：三極體區 NMOS：飽和區
14. 承題(13)，試求其輸出電壓 $V_O$ 值為何？

(A) 5 V

(B) 4.4 V

(C) 3.6 V

(D) 2 V
15. 如圖(十)所示電路，假設電晶體 $Q_2$ 與 $Q_3$ 之 $\mu_p C_{ox}$ 值、$V_A$ 值均相等，且
$(W/L)_{Q3}=2(W/L)_{Q2}$，試問下列敘述何者有誤？

(A) 為一共源極放大器
(B) 流經 \(Q_{1}\) 之直流電流約為 \(\frac{1}{2} I_{REF}\)
(C) \(Q_{1}\) 之(\(W / L\))值越大，則電壓增益越大
(D) \(I_{REF}\) 值越大，則電壓增益越大
16. 如圖(十一)所示電路，假設電晶體之 $g_m=0.2\text{ mA/V}$，$r_o$ 可忽略不計，試求其電壓增益 $v_o/v_i$
值約為何？

(A) $\frac{1}{4}$

(B) $-\frac{1}{3}$

(C) $\frac{1}{2}$

(D) $-\frac{3}{5}$
17. 如圖(十二)所示電路，假設所有電晶體之特性皆相同，$\beta=100$，$V_A=50\text{ V}$，$V_T=26\text{ mV}$，
試求其差動電壓增益 $v_o/v_d=v_o/(v_{in1}-v_{in2})$ 值約為何？

(A) -20

(B) -28

(C) -36

(D) -44
18. 承題(17)，試求其共模電壓增益 $v_o/v_{CM}$ 值約為何？

(A) -0.01

(B) -0.03

(C) -0.06

(D) -0.1
19. 如圖(十三)所示電路，假設 $I_{REF}=10\text{ \textmu A}$，$Q_1 \sim Q_4$ 電晶體特性完全相同，且
$\mu_n C_{ox}=20\text{ \textmu A/V}^2$，$L=10\text{ \textmu m}$，$W=40\text{ \textmu m}$，$V_A=20\text{ V}$，$V_I=1\text{ V}$，忽略本體效應(body
effect)，試求其輸出電阻 $R_o$ 值約為何？

(A) 4 MΩ

(B) 40 MΩ

(C) 80 MΩ

(D) 160 MΩ
20. 圖(十四)中有兩個理想運算放大器串級，其輸入補償電壓 $V_{OS1}=V_{OS2}=8\text{ mV}$，若輸入
$V_{in}=0.01\text{ V}$ 時，試求 $V_o$ 之值約為何？

(A) 3.48 V

(B) 4.15 V

(C) 5.79 V

(D) 7.63 V
21. 假設圖(十五)之運算放大器為一理想元件，試求 $V_o$ 之值為何？

(A) 11 V (B) 7 V (C) 5 V (D) 3 V
22. 下列有關 BJT 與 MOSFET 電路的一般特性之比較敘述，何者正確？

- (A) 在相似的電路組態下，BJT 放大器有較差的高頻響應
- (B) 在同樣的偏壓電流下，BJT 放大器有較高的轉導(transconductance)值
- (C) 在相似的電路組態下，MOSFET 放大器有較低的輸入電阻值
- (D) 作為電壓傳輸之理想開關元件時，BJT 的特性比 MOSFET 好
23. 試問圖(十六)所示之電路為何種型態之回授(feedback)放大器電路？

- (A) 並並(shunt-shunt)回授
- (B) 並串(shunt-series)回授
- (C) 串串(series-series)回授
- (D) 串並(series-shunt)回授
24. 承題 (23)，假設 $R_1 = 1 \text{ k}\Omega$、$R_2 = 19 \text{ k}\Omega$，其中運算放大器有一高頻的主要極點(dominant pole)於 5 Hz 處，直流電壓放大率為 100 dB，其餘參數可視為理想值，試問此非反相放大器電路之高 3 dB 頻率(upper 3-dB frequency)值近似為何？

(A) 5 Hz (B) 25 Hz (C) 25 kHz (D) 50 kHz
25. 下列有關各種回授應用之敘述，何者正確？
(A) 串串負回授可降低輸入阻抗
(B) 對於具單一極點(pole)之穩定放大器而言，加入電阻性負回授後電路仍維持穩定
(C) 迴路增益(loop gain)的相角邊限(phase margin)小於零度代表電路穩定
(D) 主要極點補償(dominant pole compensation)之方法乃是將主要極點向更高頻移動
26. 下列有關放大器電路的頻率響應之敘述，何者正確？
(A) 耦合電容(coupling capacitors)主要是影響電路的高頻響應
(B) 共射極(CE)放大器的高頻響應不會受到米勒效應(Miller effect)的影響
(C) 複數極點(complex poles)會以共軛對(conjugate pairs)的方式出現
(D) 於波德圖(Bode plot)上，每經過一極點，其大小值會以每增加兩倍頻率降 20dB 的速率減少
27. 如圖(十七)所示之電路，假設電晶體之 $V_t = 1 \text{ V}$、$\mu C_{ox} \frac{W}{L} = 2 \text{ mA/V}^2$、$C_{gs} = C_{gd} = 1 \text{ pF}$，在不考慮通道長度調變效應下，假設電容 $C_C = 1 \text{ \textmu F}$，試求此電路之電壓增益轉換函數(transfer function)的低 3-dB 頻率 $f_L$ 值約為何？
(A) 106 Hz (B) 150 Hz (C) 206 Hz (D) 250 Hz
28. 承題(27)，假設電容值 $C_C$ 變為無窮大，試求此電路之高 3-dB 頻率 $f_H$ 值約為何？
(A) 0.1 MHz (B) 0.4 MHz (C) 0.8 MHz (D) 1.2 MHz
29. 假設一濾波器的轉換函數為 $H(s) = \frac{a_0}{s^2 + s \frac{\omega_0}{Q} + \omega_0^2}$，其中 $a_0$、$Q$ 及 $\omega_0$ 皆不為零且為有限值，試問下列敘述何者有誤？
(A) 在 $\omega = \omega_0$ 時，可得到最大的 $|H(j\omega)|$(轉換函數值的絕對值)
(B) 直流增益為 $\frac{a_0}{\omega_0^2}$
(C) 有兩個零點(zeros)於頻率無窮遠處
(D) 此電路屬於低通濾波器
30. 如圖(十八)所示之電壓放大電路，假設電晶體 M 的輸出電容可忽略不計，試問此電路具有何種之濾波特性？
(A) 低通(low-pass) (B) 高通(high-pass) (C) 帶通(band-pass) (D) 全通(all-pass)
31. 承題(30)，假設電晶體之 $g_m = 5 \text{ mA/V}$ 及 $r_o = 10 \text{ k}\Omega$，$R = 2.5 \text{ k}\Omega$，$C = 0.008 \text{ \textmu F}$，$L = 3 \text{ \textmu H}$，試求此電路之 3-dB 頻寬(bandwidth)值約為何？
(A) 8 kHz (B) 10 kHz (C) 62 kHz (D) 1 MHz
32. 如圖(十九)所示之電路，假設使用理想運算放大器，$R_1 = R_4 = 10 \text{ k}\Omega$、$R_2 = 20 \text{ k}\Omega$、$C_1 = 0.2 \text{ \textmu F}$、$C_2 = 0.1 \text{ \textmu F}$，試求在巴克豪森(Barkhausen)準則下使此電路產生振盪的 $R_3$ 值為何？
(A) 10 kΩ (B) 20 kΩ (C) 40 kΩ (D) 60 kΩ
33. 承題 (32)，試求此電路之振盪頻率值約為何？

(A) 40 Hz (B) 80 Hz (C) 120 Hz (D) 160 Hz
34. 如圖(二十)所示之雙穩態電路，試問下列敘述何者有誤？

(A) 採用正回授，且迴路增益 (loop gain) 的絕對值小於 1
(B) 電阻 R 用於調整稽納 (zener) 二極體所需之電流
(C) 輸出具有磁滯 (hysteresis) 現象
(D) 具有非反相 (noninverting) 之轉換特性
35. 若要得到三個位元輸出之快閃型 (flash) 類比／數位轉換器，試問共須使用幾個比較器？

(A) 2 (B) 3 (C) 7 (D) 8
36. 有一 AB 類放大器，在 10°C 之環境溫度下其效率可達 70%，已知傳送至負載 $R_L$ 之功率為 140 W，兩功率電晶體各有獨立散熱器，各熱阻參數為 $\theta_{JC} = 1.8 \text{ }^\circ\text{C}/\text{W}$，$\theta_{CS} = 0.2 \text{ }^\circ\text{C}/\text{W}$ 及 $\theta_{SA} = 4 \text{ }^\circ\text{C}/\text{W}$ (其中 J、C、S 及 A 四個字母分別代表接面、外殼、散熱器及環境)，試求此時電晶體之接面溫度 $T_J$ 值為何？

(A) 200 °C (B) 190 °C (C) 180 °C (D) 170 °C
37. 試問互補式金氧半電晶體 (CMOS) 邏輯電路之動態功率消耗 (dynamic power dissipation) 與下列何者無關？

(A) 工作頻率 $f$ (B) 負載電容 $C_L$ (C) 電源電壓 $V_{DD}$ (D) 漏電電流 $I_K$
38. 於圖(二十一)中，A、B、C皆為邏輯輸入，試求輸出 Y 之表示式為何？

(A) $\overline{A}BC + A\overline{B}\overline{C}$

(B) $ABC + \overline{A}\overline{C} + \overline{B}\overline{C}$

(C) $ABC + \overline{A}\overline{B}\overline{C}$

(D) $\overline{A}BC + AB\overline{C}$
39. 有一信號線連接三個元件，經量測後得知其等效電路如圖(二十二)所示，假設單一時間常數 (STC) 之低通 RC 電路的延遲時間可以 RC 乘積值估計，試求信號由點 A 傳到點 B 之 RC 延遲時間約為何？

(A) 20 ms

(B) 30 ms(C) 40 ms

(D) 50 ms
40. 圖(二十三)為一 TTL 邏輯電路，其中二極體 D 之主要功能為何？

(A) 當輸出 Y=0 (低電位) 時，用來促使電晶體 $Q_4$ 截止

(B) 當環境溫度上升時，作為溫度補償之用

(C) 保護 $Q_4$ 以防逆向電流進入

(D) 防止雜訊干擾

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