107年 初等考試 初等 電子工程 電子學大意 試卷

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107 年公務人員初等考試試題
等別 :初等考試
類科 :電子工程
科目 :電子學大意
考試時間
1小時 座號:
※注意:
本試題為單選題,請選出一個正確或最適當的答案,複選作答者,該題不予計分
本科目共40 每題2.5 須用2B 鉛筆在試卡上依題號清楚劃記於本試題上作答者不予計分。
可以使用電子計算器。
代號:3515
頁次:9
1
1 如圖所示為理想運算放大器之電R1 = 2 kR2 = 10 kR3 = 2 k試求其輸入阻抗 Ri為多少?
1 k 2 k 4 k 10 k
2 如圖所示符號為下列何種元件?
增強型 NMOS 增強型 PMOS 空乏型 NMOS 空乏型 PMOS
3 下圖是一矽場效電晶體(Si FET)元件的剖面結構,各層使用不同材料,圖中僅標示某假想製程厚度,
此電晶體的臨界電壓threshold voltage絕對值為|Vth| = 0.5 VVD1 = 2 VVD2 = -2 VVD = 2 V
VE = -2 V。試由此結構剖面判斷此電晶體的閘極氧化層是那一層?
A B C D
4 有一運算放大器如下圖所示,已知其轉移方程式(transfer function)為
123
V998V1002V××=
,請
問其差動電壓增益(differential gain)約為多少?
10 dB 20 dB 40 dB 60 dB
Ri
R1
R2
R3
vO
vI
VCC
-VEE
V1
V2
V3
-
+
E層:0.8 μ
m
A層:400 μ
m
B層:0.1 μ
m
VD1 VDVD2
n
+
n
+
C層:0.01 μm
D層:0.5 μ
m
D1 D2
p
-
VE
代號:3515
頁次:9
2
5 有一以矽材料所製的互補式金氧半場效電晶體Si-CMOSFET電路及輸入電壓 vI的波形如下所示,
VDD = 5 V假設兩個電晶體 QPQN的特性參數一致,即通道導通臨界電壓threshold voltage)的
對值均為
V5.0|V|
th
=
同的轉導值transconductance與幾何參數亦即
p
oxp
n
oxn
L
W
Cμ
L
W
Cμ
=
試研判下列波形何者最接近輸出電壓 vO的波形?
6 有一矽雙極性接面電晶體(Si-BJT)電路及輸入接腳 VI1VI2 的電壓波形如下所示,VCC = 5 V
R1 = R2 = 1 kR3 = R4 = 100 CL = 5 μF電晶體電流增益 βQ1 = βQ2 = 100試研判電晶體 Q1的集
極電流比較低的時間點:
0 t1 T t2
7 二極體順向導通時,下列何者正確?
N端加相對正電壓,在二極體內部中電子從 N端流向 P
N端加相對負電壓,在二極體內部中電子從 N端流向 P
N端加相對正電壓,在二極體內部中電流從 N端流向 P
N端加相對負電壓,在二極體內部中電流從 N端流向 P
QP
VDD
vI
v
I
vO
vO
vO
vO
QN
0
0
0
0
0
t
1 T
t
2
t
t
t
2 T
t
1
t
1T
t
2
t
t
t
1T
t
2
t t
2
T
t
1
~0 V
~0 V
~5 V
~0 V
~0 V~5 V
~5 V ~5 V
~4 V
5 V
~2 V 0 V
VCC
VO
CL
R1
R2
Q1
Q2
R3
R4
VI2
VI1
VI1
VI2
0
0
t
1
t
1
T
T
t
2
t
2
t
t
~4 V
~2 V 0 V
5 V
~2 V
~4 V
0 V
5 V
vO
代號:3515
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3
8 如圖中 NPN 雙極性電晶體,β = 100,電晶體基射極的順偏電壓設為 0.8 V,飽和時的集射極電壓為
0.3 V。問此電路集極電流對基極電流的比值為多少?
12 22 80 100
9 一個 OP AMP 的輸出的上下限為 ±10 V,迴轉率(slew rate)為 1 V/μs,單增益頻寬 ft = 1 MHz。若
輸出電壓為如圖所示之三角波(triangle wave,所能操作的最大頻率最接近下列何值?
5 kHz 50 kHz 100 kHz 1 MHz
10 若有一矽二極體在逆向偏壓且在溫度為 25℃時,飽和電流(saturation currentIo = 2 μA,試問當溫
度升高到 55℃時,飽和電流為多少?
32 μA 16 μA 8 μA 4 μA
11 如圖為雙極性差動式放大器,已知電晶體 Q1Q2的基極內電阻 rπ
射極內電阻 re
轉導 gm
共基
極電流增益 α和共射極電流增益 β» 1 等參數均相同,試求差動增益 Ad = vod /vid 之值?
RC/rπ RC/2rπ RC/re RC/2re
12 史密特觸發(Schmitt trigger)電路之輸出波形為下列何者?
方波 正弦波 三角波 鉅齒波
13 一個由理想變壓器及理想二極體等所構成之半波整流器,輸入弦波信號後測得輸出信號之有效值電
Vo(rms) = 14.14 伏特,則流過負載 RL = 2 k之峰值電流 Io(p)約為多少?
5 mA 7.07 mA 10 mA 14.14 mA
1
k
10
k
3 V
Q1
電壓, V
時間
t
5 V
-5 V
T
-VCC
VCC
RCRC
Q1Q2
vc1 vc2
vod
-+
+
vid
-
I
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4
14 如圖所示為由齊納Zener)二 D1D2所構成截波電路及其輸入信號 vi(t)D1D2於順偏時可
視為理想而其在反偏之崩潰電壓分別為 VZ1 = 6 V VZ2 = 4 V,輸出信號 vo(t)的平均值電壓應為多
少?
-0.375 V -0.125 V 0 V 0.25 V
15 如圖所示以電容器 C1~C3
理想變壓器及理想二極體 D1~D3所構成之倍壓電路輸入弦波信號且在穩
定狀態下電容器 C2所跨電壓為 VC2 = 20 伏特電容器 C1C3所跨電壓和VC1+VC3應約為多少
20 V 30 V 40 V 50 V
16 vi(t) = 8sin(ωt)伏特通過圖示的理想箝位電路輸出信號的最大值與最小值分別為 AB,則 A+B
值為多少?
-12 V -8 V 12 V 20 V
17 如圖所示之電路,假設二極體為理想,求其輸出電壓 vout 之漣波電壓(ripple voltage)值為何?
0.22 V 1.88 V 3.55 V 5.66 V
18 如圖所示為此二極體電路之轉移函數,假設二極體皆有開啟電壓 VD,on,當電路操作於區域 II 時,D1
D2的狀態分別為何?
D1 on, D2 off D1 off, D2 on D1 on, D2 on D1 off, D2 off
19 在整流電容濾波器中,若負載不變時,濾波電容量愈大,則輸出端的漣波電壓為下列何者?
愈大 愈小 不變 不一定
vi(t)
vo(t)
+
-
D1
D2
R
vi(t)
+
-
t
τ 2τ
8
-8
N
1
N
2
VC2
VC1 VC3
C3
C2
C1
D1D2D3
vo(t)
+
-
+
-
vi(t)
-
C4V
vout
+
-
AC 20 Vrms
60 Hz
50 μF5
k
Vout
Vin
D1
Vin Vout
R
R
D2
III III
R
D
+
代號:3515
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5
20 如圖所示整流電路,D1耐壓至少為多少?
Vm 2 Vm 3 Vm 4 Vm
21 如圖所示二極體電路,若所有二極體為理想二極體,則電路中電流 I為多少?
-1 mA 0 mA 1 mA 3 mA
22 對於半波整流電路,若 AC 電源頻率為 60 Hz,則其經整流後之漣波頻率為下列何者?
30 Hz 60 Hz 120 Hz 240 Hz
23 如圖所示電路,若 VCC = 12 VVCE = 12 V,則此電晶體的工作區為何
主動區(active region 截止區(cutoff
三極管區(triode region 飽和區(saturation region
24 如圖所示之電路,其中電晶體之爾利Early)電 VA皆為求此電路之小信號輸出阻抗值為何?
(1/gm1) // (1/gm2) rπ1 // rπ2 rπ1 + rπ2 (1/gm1) // rπ1
D1
D2
C1
C2
+
-
Vo
Vm
101
110 V
50 Hz
7 V
3 V
-3 V
5 V
4 V
1
k
I
VCC = 12 V
RE
VCE
+
-
RC
VB
+
-
VCC
vout
Q1
Q2
vin
VB
+
-
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6
25 如圖所示之放大器電路電晶體 M1之參數如下:Vth1 = 0.4 Vμn1Cox = 200 μA/V2,且 λ1 = 0假設此
電路之小信號輸入阻抗為 50 ,直流偏壓電流 ID = 1 mA,求電晶體 M1W/L 值為何?
1450 1350 1200 1000
26 如圖所示之電路,其中電晶體之參數為 β = 120VT = 26 mVVBE(on) = 0.7 V 且爾利(Early)電壓
VA = ,求此電路之小信號電壓增益值為何?
37 47 57 67
27 如圖所示之電路假定 β = 100 VBE(on) = 0.7 V電晶體之直流工作點 VCEQ = 5 V ICQ= 10 mA
RB之值為何?
34 k 68 k 102 k 136 k
VDD
RD
vout
M1
vin
vout
50
20
k
10
k
10
k
20
k
10
k
+30 V
vin
10 V
RB
RC
250
ICQ
VCEQ
VBE
+
+
-
-
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7
28 如圖所示之共射極放大器,IC = 1 mA VBE = 0.8 V假設電晶體於飽和時之 VCE(sat) = 0.3 V,請問在
保持放大器的正常操作下,RL最大的可允許值為何?
2.5 k 4.2 k 4.7 k 6 k
29 請問下列何種電路架構為反相放大器?
共汲極放大器 共射極放大器 共閘極放大器 共集極放大器
30 如圖所示為一 MOSFET 疊接(cascode)放大器,下列何者不是此架構的特性?
與共源極放大器相比有較高的輸出阻抗 與共源極放大器相比有較小的電壓增益
與共源極放大器相比有較大的頻 與共源極放大器相比需較高的偏壓電源
31 PNP 型雙極性電晶體(BJT)之 IB = 0.1 mAIE = 6 mA,且 β = 99,則:
工作在主動區,VCB = -0.8 V 工作在主動區,VCB = 0.8 V
工作在飽和區,VCB = -0.8 V 工作在飽和區,VCB = 0.8 V
32 如圖所示之偏壓電路調整可變電 VR的大小使下列何者為 0時,可 JFET 之夾止電壓VP)?
VGS IG VGD ID
5 V
RL
Vo
Vi
VBE
IC
+
-
VDD
RL
Vo
Vi
VG
ID
VR
IG
10 V10 V G
D
S
JFET
+
+ -
-
代號:3515
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8
33 如圖所示為史密特觸發電路及其輸-輸出轉移特性曲線,其中 OPA 為理想,若 R23 k,則 R1
的電阻值約為多少?
1.5 k 3 k 6 k 9 k
34 如圖所示電路為由理想 OPA 構成的雙穩態振盪器,輸入 vI-51伏特時都無法改變輸出 vO的原
始儲存值(無論是+12 -12 V),則電路中的偏壓電源 VR可能為下列那一電壓值?
-3 V 0 V 1.5 V 3 V
35 如圖所示韋恩電橋振盪器(Wien-bridge oscillator),其所產生的波形為下列何者?
方波 弦波 鋸齒波 三角波
36 如圖所示為一哈特萊Hartley振盪器其電晶體的偏壓部分並未畫出L1 = 40 μHL2 = 10 μH
C = 100 pFR = 1 k,振盪器的振盪頻率約為多少?
1.59 MHz 2.25 MHz 5.63 MHz 10 MHz
R
QL1
L2
C
vI
6 V
vO
-12 V
-12 V
+12 V
vO
VR
vI
1
k
3
k
R2
R1
R
R
C
C
-
+
vO
vI vO
R1
R2
代號:3515
頁次:9
9
37 如圖所示為一直接耦合的串級放大,兩個電晶體的 β = 100NPN 電晶體的 VBE,active PNP 電晶體
VEB,active 均為 0.7 V計算偏壓電流時可忽略電晶體的基極電流VT = 25 mV 並忽略爾利效應Early
effect),求小信號增益 vo/vi
-100 -200 13,360 40,000
38 如圖所示為韋恩電橋振盪器(Wien-bridge oscillator),已 R = 10 kC = 16 nF請問使此電路產
生振盪的基本條件 R2/R1值應為多少?
1 2 3 4
39 如圖所示之非穩態電路輸出 vo的飽和電壓在 ±10 V,其 R1 = 100 kR2 = R = 1 MC = 0.01 μF
試問電容器上的電壓由某一負臨界電壓threshold voltage轉換到下一個正臨界電壓約需花多少時間?
1.825 ms 3.650 ms 8.33 ms 16.66 ms
40 承上題,試問振盪頻率 fo為多少?
137 Hz 274 Hz 548 Hz 1096 Hz
4.3
5
k
4.3
5
k
10
k
5
k
C=
C=
+15 V
vi vo
Vo
Va
CR
R
C
R1
R2
R1R2
v
+
vR
C
vo
+VCC
-VCC
-
類科名稱:
107年公務人員初等考試
科目名稱:電子學大意(試題代號:3515)
測驗式試題標準答案
考試名稱:
電子工程
單選題數:40題 單選每題配分:2.50分
題號
答案
題號
答案
題號
答案
題號
答案
題號
答案
題號
答案
題號
答案
題號
答案
題號
答案
題號
答案
第1題
B第2題 第3題 第4題 第5題 第6題 第7題 第8題 第9題 第10題
第11題 第12題 第14題 第15題 第16題 第17題 第18題 第19題 第20題
第21題 第22題 第23題 第24題 第25題 第26題 第27題 第28題 第29題 第30題
第31題 第32題 第33題 第34題 第35題 第36題 第37題 第38題 第39題 第40題
第13題
第41題 第42題 第43題 第44題 第45題 第46題 第47題 第48題 第49題 第50題
第51題 第52題 第53題 第54題 第55題 第56題 第57題 第58題 第59題 第60題
第61題 第62題 第63題 第64題 第65題 第66題 第67題 第68題 第69題 第70題
第71題 第72題 第73題 第74題 第75題 第76題 第77題 第78題 第79題 第80題
第81題 第82題 第83題 第84題 第85題 第86題 第87題 第88題 第89題 第90題
第91題 第92題 第93題 第94題 第95題 第96題 第97題 第98題 第99題 第100題
BCDACBABB
C DACBBDBB
DBBDDBBCBB
DD ABBCBAB
A
B
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標準答案:
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