【站僕】摩檸Morning>試卷(2017/07/13)

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106 年 - 106年公務人員高等考試三級-電子學#63352 

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【非選題】
1.

一、圖一電路 VDD =+5 V,RD =4 kΩ,RG1 =8kΩ,RG2 =4kΩ,MOSFET 之臨界電壓 (threshold voltage)Vt = 0.75 V,製程參數 kn = kn ′ (W/L) = 8 mA/V2 ,求算 ID 以及 MOSFET 轉導(transconductance)gm之值。(20 分)phppq1lvh



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jeef820923(鐵路 高二下 (2018/01/31)
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2F
gibb2015 (2018/07/18)

Vg=Vd*4/12=Vd/3

Id = 4*(Vd/3-0.75)^2

結點電壓法:

(Vd-5)/4 + Vd/12 + Id = 0

(Vd-5)/4 + Vd/12 + 4*(Vd/3-3/4)^2 = 0

16(Vd^2)-60Vd+36 = 0

Vd= 3 or 0.75(不合,因為Vgs<Vth)

Id = 4*( 1-0.75 )^2 = 1/4 mA

gm = (2KId)^0.5 = (2*8*1/4)^0.5 = 2 mA/V

【非選題】
2.

二、圖二中電晶體偏壓於主動區,其小訊號參數 gm、rπ、ro、β = gmrπ為已知,vsig為外加電 壓訊號源。畫出圖二電路的小訊號等效電路,並列式推導 Ro之數學式,以 RE、RC、Rsig 及電晶體小訊號參數表示。(20 分)php1iQhx6



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【非選題】
3.

三、圖三中電晶體偏壓於飽和區,小訊號參數 gm = 2.4 mA/V,ro = 10 kΩ,寄生電容 Cgs = 5/π pF 與 Cgd = 0.35/π pF。取 Rsig = 0.4 kΩ,RL = 20 kΩ,CL = 0.5/π pF。低頻時其 輸入電阻 Rin 與輸出電阻 Ro 公式如圖所示。以開路時間常數法估算此放大器增益 Av = vo/vsig之高頻 3-dB 頻率,以 Hz 表示,忽略電晶體之 body effect。(20 分)phph4zFo5



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【非選題】
4.

四、圖四(a)運算放大器開路增益 Av = vi/vs = 20 V/V,其他特性均為理想;放大器 Aa之 vo-vi 轉換曲線如圖四(b)。畫出 vo-vs大訊號操作之轉換曲線,必須標示各線段之轉折點電 壓與斜率,並詳列數學式說明所得之各數據。(20 分)phpnocuf2



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【非選題】
5.

五、圖五反相器之高低電位輸入雜訊邊限(noise margin)分別定義為 NMH = VOH – VIH與 NML = VIL – VOL,其中 VIL 與 VIH 為其 vo-vi 轉換曲線斜率為–1 時之輸入電位,VOH 與 VOL分別為反相器輸出之高低電位,且輸入為 VOH與 VOL時其輸出分別為 VOL與 VOH。 電晶體 Q 之製程參數kn ′ (W/L) = 2 mA/V2 ,Vt = 0.8 V,ro = ∞。VDD = 1.6 V,RD = 20 kΩ, 求算其 VOH、VIH、VIL與 VOL。(20 分)php23zjmC



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