100-4 電機與電子群 專業科目（一） 共 4 頁 第 1 頁
100 學年四技二專第四次聯合模擬考試
電機與電子群 專業科目（一） 詳解
100-4-03-4 100-4-04-4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 B C A D C C A C C A B B D A B D A D C A B B C D B 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 C D B C D A D B B D D C D C D A C B D D C D B C B 第一部份：基本電學 1. 溫度上升主因是電流與溫度之效應，況且一般用電採 並聯接法，電壓應為固定值 2 2 1 1 1 2 1 1 2 1 R t R R ) t t ( R R R =α Δ Δ = α ⇒ − − = α 2. 746 10 5 220 R R V P 3 2 2 × × = ⇒ = − ≒13kΩ⇒棕橙橙金 3. Y→Δ A 5 . 0 20 30 50 150 100 100 I = + + − + = V 75 100 50 5 . 0 VAB= × − =− 4. 0 10 V V 20 V 10 V Vo− 1+ o + o− 2 = 0 V 2 V 2 V V 2 V 2 o− 1+ o+ o− 2= ，5Vo =2V1+2V2 2 1 o V 5 2 V 5 2 V = + ∴ 5 2 a= ， 5 2 b= 8 . 0 5 4 b a+ = = 5. 由i 迴路2 V1=4(2−3)+8(4−3)，V1=4(V) 由i 迴路3 V2 =10(4−2)+8(4−3)，V2=28V 由i 迴路1 = − = − =12Ω 2 4 28 i V V R 1 1 2 6. i 作用，s V 短路：s o1 s 30 24is 30 120 120 i V × = + × = s V 作用，i 斷路：s o2 s Vs 5 1 30 120 30 V V = + × = ∴ o o1 o2 s Vs 5 1 i 24 V V V = + = + ∴a=24、 a 5b 25 5 1 b= ⇒ + = 7. RTH =9+12=21Ω，ETH=10+36=46V W 8 2 ) 2 21 46 ( PL 2× = + = 8. RN=3//6=2Ω， 4A( ) 6 24 IN1= = 下 ) ( A 3 IN2 = 下 ∴IN =IN1+IN2=7A 9. 由表得IN=3A，ETH =12V Ω = + =6//18//(12 24) 4 RTH A 1 I= V 4 V 8 1 12 KVL⇒ − × = AB= ∵2 A 正端向下，故應為消耗功率 W 8 V 2 P2A= × AB= (消耗) 4 R= 時，有Pmax=9W 10. (B) 負載最大是發生於RL=RTH時100-4 電機與電子群 專業科目（一） 共 4 頁 第 2 頁 (C) 由圖知RL越小是落在 1 R R TH L = 之左邊，越左表示 max L L P P 越小 (D) 1 P P max L L = 時，效率只有 50% 11. 電力線是由法拉第先生提出 12. CT=[(6+4)//(3+7)+3]//8=4μf C 480 4 120 Q Q QT = ac= cd= × = μ V 60 8 480 V Vac= cd= = V 30 ) 3 7 ( ) 4 6 ( 3 7 60 V Vab bc = + + + + × = = 13. (A) 1wb≠ 40. π吉柏(吉柏為磁動勢單位) (B) 1 特斯拉=1wb/m2=104馬/平方公分 (C) 1 牛頓/韋伯=105達因/ 108 41 ×π 靜磁單位 3 10 4π× − = 奧斯特 14. L12=6+2+2×2=12H H 12 3 2 2 4 L34= + + × = H 6 12 // 12 L // L LT = 12 34= = 15. t=0前，VC=6V，iL =0 S OFF⇒C 向3Ω放電同時對 L 充電 故VC=6V，iL =0 16. 2 2 2 I R P = × ，300=I2×4，I= 75 又 3 1 I I 2 m rms × = ， 3 I 75 2 m = ，Im =15A A 5 3 1 15 Iav = × = 17. ° ∠ ° ∠ = = 60 77 . 7 30 155 I V Z m m ≒ ) ( 10 j 3 10 30 20∠− °= − Ω 18. 4 j 3 53 5 90 8 ) 4 j 3 ( 8 j ) 4 j 3 )( 8 j ( Z // Z ZT 1 2 + ° − ∠ × ° ∠ = − + − = = ° − ∠ = ° ∠ ° ∠ = 8 16 53 5 37 40 19. = + = + =150Ω 30 60 30 R x R ' R 2 2 2 C 2 Ω = + = + = 75 60 60 30 x x R ' x 2 2 C 2 C 2 C 當 co 變成 2 ω，則 = × = Ω 150 2 75 " xC 欲產生並聯諧振BL=BC 即XL =XC"=150Ω，取XL = 150j Ω 20. XL =ωL=100×0.4=40Ω ° ∠ = ° ∠ ° ∠ = = 0.6 150 90 40 240 24 X V I L Lm Tm Ω = × × = ω = − 100 10 100 100 1 1 X 6 C C ° ∠ = ° − ∠ × ° ∠ = × =I X 0.6 150 100 90 60 60 Vcm m C ) 30 t 100 cos( 60 ) 60 t 100 sin( 60 ) t ( VC = + ° = − ° 21. 3A 40 120 IR= = ， = ∠− ° ° ∠ ° ∠ = 4 90 90 30 0 120 IL ° ∠ = ° − ∠ ° ∠ = 8 90 90 15 0 120 IC A 53 5 4 j 3 8 j 4 j 3 I I I IT = R+ L+ o= − + = + = ∠ ° 2 . 19 j 4 . 14 53 24 53 5 0 120 I V Z T T T = ∠− °= − ° ∠ ° ∠ = = 22. V=200∠0°，I=5∠53° W 600 53 cos 5 200 cos VI P= θ= × × °= VAR 800 53 sin 5 200 sin VI θ= × × °= = θ VA 1000 5 200 VI S= = × = I 超前V53°，電容性負載 8 . 0 53 cos F P⋅ = °= 超前 23. cosθ=1可視為並聯諧振 Ω = × = ω = 2 2 4 XL L ， L 2 L 2 L C X X R C 1 ' X X = + ω ⇒ = F 25 2 C 4 3 4 C 2 2 2 ⇒ = + = × 24. IN=I1−I2=40A 未斷 Ω = ⇒ × + + × =0.2 100 IZ 0.2 40 Z 0.72 100 1 1 1 Ω = ⇒ × + = × +0.2 40 I Z 0.2 60 Z 1.6 100 2 2 2 斷線 4 . 0 6 . 1 72 . 0 72 . 0 200 V1= × + + ≒52.9 V 取 53 V 4 . 0 6 . 1 72 . 0 6 . 1 200 V2 = × + + ≒117.6 V 25. = ∠ ° ° ∠ ° ∠ = ° ∠ = 100 30 30 3 60 3 100 30 3 V Van ab 可推得Vbn =100∠−90°(V) ) A ( 143 10 53 10 90 100 V V I Zb bn b = ∠− ° ° ∠ ° − ∠ = = 第二部份：電子學 26. (1) 硼、銦、鎵為三價元素，加入本質半導體會形成 P 型半導體 (2) 銻為五價元素，加入本質半導體會形成 N 型半導 體 27. (A) 過渡電容之值與二極體外加逆向偏壓呈非線性關 係 (B) 二極體外加逆向偏壓增加，過渡電容值降低 (C) 擴散電容之值與二極體外加順向偏壓呈非線性關
100-4 電機與電子群 專業科目（一） 共 4 頁 第 3 頁 係 28. 正弦波經半波整流電路之輸出電壓有效值(Vrms)為 m V 2 1 29. m 2 m 1 2 1 V V nn = ， V2m 2 110 2 10 = ，V2m =22 2 V 636 . 0 ) V 2 V ( Vav= 2m− d × V 4 . 18 636 . 0 ) 7 . 0 2 2 22 ( − × × ≅ = 30. V 10 2V V 2 110 1 11 V V n n m 2 m 2 m 2 m 1 2 1 = ⇒ = ⇒ = V 2 20 V V 2 110 2 11 V V n n m 3 m 3 m 3 m 1 3 1 = ⇒ = ⇒ = (1) 第一次正半週時，D1導通，D2截止，電容器之 電壓最大充電至V2m =10 2 V (2) 第一次負半週時，D2導通，D1截止，電容器之 電壓最大充電至V3m =20 2 V (3) 第二次正半週時，因無放電路徑，電容器保持 V 2 20 ，又於正半週最大值時V2m =10 2 V，D1承 受的最大逆向電壓為10 2 V，V3m =20 2 V，D2承 受的最大逆向電壓為10 2 V (4) 第二次負半週時，仍無放電路徑，電容器保持 V 2 20 ，又於負半週最大值時V2m=10 2 V，D1承 受的最大逆向電壓為30 2 V，V3m=20 2V，D2上 的電壓為 0 V (5) 綜上(1)~(4)可得知D1之 PIV 值為30 2V，D2之 PIV 值為40 2V 31. (B) 除C1電容器的耐壓為Vm外，C2、C3、C4電容 器的耐壓均為 2Vm (C) 電路為四倍壓半波整流電路 (D) C1充電至Vm，C3充電至 2Vm，VAC之電壓為 3Vm 32. (1) Vi≥0V時，D1OFF、D2OFF；Vo=0 (2) −6V≤Vi<0V時，D1OFF、D2OFF；Vo=0 (3) Vi <−6V時，D1崩潰導通，D2順向偏壓導通； V 6 V Vo= i+ (4) 由(1)、(2)及(3)可得知Vo波形為 D 33. 輸出波形如下圖所示： 輸入訊號峰對峰值為 20 V 輸出訊號箝位至+5V以上，輸出峰值為 25 V 輸出直流電壓為： 15V 2 V 5 V 25 = + 34. 19 95 . 0 1 95 . 0 1−α = − = α = β A 100 mA 1 . 0 19 1 mA 2 1 I I E B= +β= + = = μ 35. 由輸出方程式VCC=IC×RC+VCE+IE×RE ∵β>>0，∴IC ≅IE=1mA CE C C E 12V I R V V = − × − V 7 . 2 V 6 k 3 . 3 mA 1 V 12 − × Ω− = = A 10 99 1 mA 1 1 I IB E = μ + = β + = 輸入方程式VCC=IB×RB+VBE+IE×RE A 10 V 7 . 2 V 7 . 0 V 12 I V V V R B E BE CC B μ − − = − − = Ω = μ = 860k A 10 V 6 . 8 36. E B C BE CC B R ) 1 ( R R ) 1 ( V V I β + + + β + − = K 5 . 0 ) 49 1 ( K 200 K 2 ) 49 1 ( V 7 . 0 V 12 × + + + × + − = A 35 k 325 V 3 . 11 ≅ μ Ω = mA 75 . 1 A 35 ) 49 1 ( I ) 1 ( IE= +β B= + × μ = ) R R ( I V VCE ≅ CC− E C+ E ) k 5 . 0 k 2 ( mA 75 . 1 V 12 − Ω+ Ω = V 625 . 7 375 . 4 12− = = 37. 本題之小訊號模型如下圖所示 ] R ) 1 ( r //[ R Zi= B π+ +β × E =100kΩ//101kΩ≒50kΩ
100-4 電機與電子群 專業科目（一） 共 4 頁 第 4 頁 38. 本題之小訊號模型如下圖所示 Ω − = − = k 230 V 7 . 0 V 12 R V V I B BE CC B ≒49μA Ω = μ = = π 0.51k A 49 mV 25 I V r B T 196 k 51 . 0 k 1 100 r i R i V V A b C b i o v Ω =− Ω × − = × × β − = = π 39. 將Q1化簡後的戴維寧等效電路，如下圖所示 Ω = Ω Ω = =R //R 200k //50k 40k RBB B1 B2 V 2 k 200 k 50 k 50 10 R R R V V 2 B 1 B 2 B CC BB Ω+ Ω= Ω × = + × = 由Q1輸入迴路得VBB=IB1×RBB+VBE1+IE1×RE1 ∵IC1×IE1=(1+β)IB1 ∴ 0.5mA k 2 . 2 100 1 k 40 7 . 0 2 R 1 R V V I 1 E BB BE BB 1 E = + + − = + β + − = 由Q1輸出迴路得VC1=VCC−IC1×RC1 ) V ( 7 V 3 V 10 ) k 6 ( ) mA 5 . 0 ( V 10 − × Ω = − = = 又VE2 =VC1+VBE2=7V+0.7V=7.7V 2 E I ≒ 1.15mA k 2 V 3 . 2 k 2 V 7 . 7 V 10 IC2 = Ω = Ω − = ∴VC2=IC2×RC2 =1.15m×(4k)≒4.6 V 40. 2 P GS DSS D ) V V 1 ( I I = − V 3 V ) 4 V 1 ( mA 16 mA 1 GS 2⇒ GS=− − − = 41. 定值 = = μ D I GS DS V V 42. ) V 4 V 2 1 ( ) V 4 ( mA 8 2 ) V V 1 ( V I 2 g P GS P DSS m − − − × − − × = − × − × = m 2 = ) k 150 // k 4 ( ) m 2 ( ) r // R ( g AV=− m⋅ D d =− ⋅ ≒−7.8 43. (B) 理想運算放大器輸出阻抗為 0 44. 樞密特電路為正回授之應用電路，其輸入端不具有虛 短路特性 45. Ω = k 1 V I i ，I1=I，VA=−I×5kΩ=−5Vi I 5 k 1 ) V 5 ( 0 I2 i = Ω − − = ，I3=I1+I2=6I i oA 6I 10k 60V V =− × Ω= ，∴Vo=VOA+VA=−65Vi 65 V V 65 V V A i i i o V =− − = = 46. 3V k 1 1 k 2 1 k 1 V 4 k 2 V 1 R 1 R 1 R V R V V 2 1 2 2 1 1 = Ω + Ω Ω + Ω = + + = + V 9 ) 1 k 1 k 2 ( V 3 R R V V A B o Ω+ = Ω × = × = + 47. (D) 本電路為比較器電路，因此當反相輸入端訊號Vi 大於非反相輸入端訊號時，輸出電壓約為−VCC 48. 三級 RC 電路提供 180°相移，又 OPA 振盪的條件為增 益大於 29，故 ≥ ⇒ Ω Ω = 29 29k k 1 R Av f 49. (1) ( 15V) k 3 k 2 k 3 ) V ( R R R V o(max) 2 1 2 UT Ω+ Ω× + Ω = + × + = V 9 + = (2) ( 15V) k 3 k 2 k 3 ) V ( R R R V o(max) 2 1 2 LT × − Ω + Ω Ω = − × + = V 9 − = (3) 磁滯電壓=VUT−VLT=9V−(−9V)=18V 50. C ) R 2 R ( 693 . 0 1 f B A o = × + × F 1 . 0 ) k 5 . 4 2 k 15 ( 693 . 0 1 μ × Ω × + Ω × = ≒600 Hz
