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105年 - 105 專技高考_專利師(選試專業英文及電子學)、專利師(選試專業日文及電子學):電子學#55680
> 申論題
題組內容
四、圖四(a)為一個運算放大器所構成之回授放大器,其信號流程模型如圖四(b)所示。
⑴假設運算放大器為一理想運算放大器,以 R
1
、R
2
表示直流增益(DC gain)v
O
/v
i
與以 R
1
、R
2
、C 與 s 表示回授因子β(s)。(8 分)
相關申論題
⑴二極體之順偏小信號等效電阻(rD)。(6 分)
#210088
⑵通過二極體之電流 iD與二極體之跨壓 vD。(14 分)
#210089
⑴以輸入電壓 Vin1、Vin2、與 Vin3表示之輸出電壓 vo 。(15 分)
#210090
⑵由 Vin3看到之輸入電阻 Rin3 。(5 分)
#210091
⑴若需要偏壓電流 IBIAS = 0.1 mA,計算所需之電阻 Rref值為何?(5 分)(為簡化計 算,忽略 PMOS 電晶體之 channel length modulation 效應,即|VAp| 為無窮大。)
#210092
⑵以前述之偏壓電流 IBIAS = 0.1 mA 使用於圖三(b)之共源極(CS)放大器。NMOS 電晶體 Q1之寬長比(W/L) = 100 μm/1.8 μm、μnCox =90 μA/V2 、VAn = 20 V、Cgs1 = 0.2 pF、 Cgd1 = 0.05 pF、輸出負載電容 CL = 0.1 pF,Q2之|VAp| = 20 V。為簡化計算,忽略 輸入信號產生器的電阻,各節點之直流位準均視為理想值。計算低頻增益、極點 頻率 fp、零點頻率 fZ。(15 分)
#210093
⑵假設運算放大器之開回路增益 A(s)具 10 rads/s 之轉角頻率(corner frequency, ωc) 與 106 rads/s 的單一增益頻率(unity-gain frequency, ωt),使用 R1 = 10 kΩ、 R2 = 90 kΩ與 C = 1.11 nF。請計算放大器之低頻開回路增益 A0,並畫出回路增益 L(jω) = A(jω)β(jω)之振幅(以 dB 為單位)與相位(以 degree 為單位)之波德圖 (Bode plot)(橫軸以ω為單位)。(12 分)
#210095
(二)當 vA = vB = 5 V 時,vO = ?(15 分)
#570154
(一)當 vA = vB = 0 V 時,vO = ?(10 分)
#570153
三、圖 三 為 一 個 npn 雙 載 子 接 面 電 晶 體 ( BJT ) 疊 接 放 大 器 ( Cascode Amplifier)電路,電晶體 Q1 與 Q2 皆工作在主動模式(Active Mode) 下。為計算方便,未顯示其偏壓電路,但已知 IC2 = 1 mA。電晶體 Q1 與 Q2 的參數如下:β1 = β2 =100,VA1 = VA2 = 150 V,VT1 = VT2 = 25 mV, Cπ1 = Cπ2 = 15 pF,Cμ1 = Cμ2 = 0.3 pF,CS1 = CS2 = 0。電路部分,Rsig = 2 kΩ, RL = 4 kΩ,CL = 20 pF。請計算中頻增益 AM 與上 3dB 頻率 fH。(25 分)
#570152
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