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電機與電子群電機類 電機與電子群資電類

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Academic year: 2021

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(1)

注意:考試開始鈴(鐘)響前,不可以翻閱試題本

105 學年度科技校院四年制與專科學校二年制 統 一 入 學 測 驗 試 題 本

電機與電子群電機類 電機與電子群資電類

專業科目(一):電子學、基本電學

【注 意 事 項】

1.請核對考試科目與報考群(類)別是否相符。

2.請檢查答案卡(卷)、座位及准考證三者之號碼是否完全相同,如有不 符,請監試人員查明處理。

3.本試卷分兩部份,共 50 題,共 100 分,答對給分,答錯不倒扣。試卷 最後一題後面有備註【以下空白】。

第一部份(第 1 至 25 題,每題 2 分,共 50 分)

第二部份(第 26 至 50 題,每題 2 分,共 50 分)

4.本試卷均為單一選擇題,每題都有 (A)、(B)、(C)、(D) 四個選項,請 選一個最適當答案,在答案卡同一題號對應方格內,用 2B 鉛筆塗滿 方格,但不超出格外。

5.有關數值計算的題目,以最接近的答案為準。

6.本試卷空白處或背面,可做草稿使用。

7.請在試卷首頁准考證號碼之方格內,填上自己的准考證號碼,考完後 將「答案卡(卷)」及「試題」一併繳回。

准考證號碼: □□□□□□□□

考試開始鈴(鐘)響時,請先填寫准考證號碼,再翻閱試題本作答。

(2)

第一部份:電子學(第 1 至 25 題,每題 2 分,共 50 分)

1. 一週期性脈波信號其正峰值電壓為+10V,負峰值電壓為–2V。若此信號的平均值為 +5.2V,則工作週期(duty cycle)約為下列何值?

(A) 70% (B) 60% (C) 50% (D) 40%

2. 二極體在正常工作下逐漸增加順向電壓時,下列敘述何者正確?

(A) 擴散電容變小 (B) 多數載子流向接面

(C) 空乏區寬度變大 (D) 障壁電壓提高

3. 如圖(一)所示電路,假設二極體的順向導通電壓為0.7V,若不考慮順向電阻,則

I D 2

為 多少mA?

(A) 1.0

圖(一)

I

D1

I

D2

1 kΩ 5.1 V

1 kΩ 1 kΩ

(B) 2.1 (C) 2.7 (D) 3.0

4. 如圖(二)所示電路,輸入電壓為

V

i

 10sin ( 377 t ) V

,其中稽納二極體(Zener diode)

Z 1

、Z

2

特性相同,順向電壓為0.6V,稽納崩潰電壓為6V。此電路在正常工作時,下列敘述何者正確?

(A) 此電路為箝位電路

圖(二)

V

o

R Z

1

Z

2

V

i

(B) 此電路為整流電路 (C) V

o

最大值為+6.6V (D) V

o

最小值為–5.4V

5. 如圖(三)所示電路,若二極體具理想特性,輸入電壓

V i

為工作週期50%的脈波,最大 電壓+10V,最低電壓+2V。若

RC

時間常數使輸出脈波不失真,輸出電壓的平均值為8V,

V REF

為多少伏特?

(A) 2

圖(三)

V

o

V

i

V

REF

R C

(B) 4

(C) 6 (D) 8

6. 關於提高NPN雙極性接面電晶體(BJT)電流放大率的方法,下列敘述何者正確?

(A) 射極雜質濃度減少,基極寬度變寬 (B) 射極雜質濃度增加,基極寬度變寬 (C) 射極雜質濃度減少,基極寬度變窄 (D) 射極雜質濃度增加,基極寬度變窄

7. 關於雙極性接面電晶體(BJT)共基極放大電路,下列敘述何者正確?

(A) 輸出電流為射極電流

I E

(B) 輸入電流為集極電流

I C

(C) 輸入阻抗小 (D) 輸入與輸出電壓反相

8. 如圖(四)所示放大器直流偏壓電路,電晶體

β

=99,

V BE

=0.7V。若

I B

=50

μ A

V CE

=5V,

R E

為多少Ω?

(A) 500

圖(四)

10V

V

o

R

E

I

B

R

B

500Ω

V

i

(B) 600 (C) 800 (D) 920

(3)

9. 如圖(五)所示放大器直流偏壓電路,電晶體

β

=99,

V BE

=0.7V。若

I B

=40

μ A

R E

為多少Ω?

(A) 413

圖(五)

30 kΩ

20 kΩ

10 V

V

o

R

E

I

B

V

i

(B) 502 (C) 612 (D) 705

10. 如圖(六)所示電路,電晶體工作於作用區,β=99,V

BE

=0.7V,熱電壓(thermal voltage)

V T

=26mV,則此放大電路之電流增益

i o

i

I

AI

約為何值?

(A) 30

圖(六)

200kΩ

19.6V

V

o

V

i

6kΩ 200kΩ

3kΩ

I

o

I

i

(B) 28 (C) 25 (D) 22

11. 雙極性接面電晶體(BJT)小訊號模型中,

V T

為熱電壓,

r e

為射極交流電阻,Δ

i C

為集極 電流微小變動量、Δ

v BE

為基射極電壓微小變動量,

i c

為集極小訊號電流,

v be

為基射極小 訊號電壓,

Q 為工作點, I CQ

為工作點集極直流偏壓電流。若不考慮歐力效應(Early effect), 則下列有關轉移電導

g m

的敘述,何者錯誤?

(A)

BE Q C

m

v

g i

 

(B)

T CQ

m

V

gI

(C)

be c

m

v

gi

(D)

e

m

r

g

12. 如圖(七)所示電路,電晶體工作於作用區,β=99,射極交流電阻

r e

=20Ω。若此放大電路 之電壓增益

i o

V

A

V

V

=200,則

R C

約為何值?

(A) 2.2kΩ

圖(七)

V

o

V

i

10kΩ

10kΩ

V

EE

R

C

V

CC

(B) 4.1kΩ (C) 6.8kΩ (D)13.6kΩ

13. 下列哪兩種電容較會影響串級放大器之低頻響應?

(A) 電晶體極際電容、旁路電容 (B) 耦合電容、變壓器雜散電容 (C) 電晶體極際電容、變壓器雜散電容 (D) 耦合電容、旁路電容

14. 有4支相同的喇叭並聯後,接於耦合變壓器二次側,每支喇叭電阻值為80Ω,一次側看入 之有效負載總電阻值為72kΩ,求所使用耦合變壓器之一次側與二次側匝數比為下列何者?

(A) 36:1 (B) 60:1 (C) 72:1 (D) 90:1

15. 下列各元件之符號名稱,何者正確?

(A) P通道JFET (B) N通道增強型MOSFET (C) P通道空乏型MOSFET (D) NPN BJT

(4)

16. 如圖(八)所示電路,其中MOSFET的參數

K

=0.5mA/V 、臨界電壓(threshold voltage)

V th

=2V。若其汲極電流

I D

=0.5mA,則電阻

R S

值應為多少?

(A) 500

圖(八)

I

D

10 V

R

S

2 MΩ 3 MΩ

(B) 1kΩ

(C) 2kΩ (D) 3kΩ

17. 某N通道JFET之夾止電壓(pinch-off voltage)

V P

=–4V、I

DSS

=16mA,當其閘極電壓

V G

=–6V、源極電壓

V S

=0V、汲極電壓

V D

=5V時,則汲極電流

I D

為何?

(A) 0mA (B) 4mA (C) 8mA (D) 16mA

18. 如圖(九)所示電路,其中JFET之夾止電壓

V P

=–4V。已知此JFET放大電路的工作點為

V DS

=3V、I

D

=1mA,汲極電阻

r d

忽略不計,則此電路之小訊號電壓增益

V o

/

V i

為何?

(A) –1.1

圖(九)

10V

V

o

4kΩ 6 kΩ

2MΩ

2V 1kΩ

V

i

D S G (B) –1.6

(C) –3.2 (D) –12

19. 如圖(十)所示電路,若MOSFET電晶體之轉移電導

g m

=2mA/V,汲極電阻

r d

=50kΩ,

則此電路之小訊號電壓增益

V o

/

V i

約為何值?

(A) 0.79

圖(十)

V

DD

V

o

3 kΩ 6 kΩ

V

i

20 kΩ 20 kΩ

(B) 0.91

(C) 1.09 (D) 1.58

20. 如圖(十一)所示之運算放大器電路工作在未飽和情形下,請問電壓增益

V o

/

V i

為何?

(A) –10

圖(十一)

OPA V

o

V

i

1 kΩ

10 kΩ

2 kΩ

(B) –5

(C) 5 (D) 10

21. 如圖(十二)所示之運算放大器電路,稽納二極體(Zener diode)的稽納崩潰電壓為 V

Z

=6.2V, 求在正常工作下的輸出電壓

V o

為多少?

(A) 3.1V (B) 6.2V (C) 12.4V (D) 15V

圖(十二)

OPA V

o

15 V

15 V 5 kΩ 5 kΩ

3 kΩ 15 V

V

Z

= 6.2 V

(5)

22. 如圖(十三)所示之兩級運算放大器電路皆工作在未飽和情形下,其中電阻

R 1

=10kΩ、

R 2

=20kΩ、R

3

=

R 4

=30kΩ、R

f

1

=

R f

2

=30kΩ,當輸入電壓

V 1

=1V、V

2

=2V、V

3

=3V,

請問輸出電壓

V o

為多少?

(A) 9V (B) 6V (C) – 6V (D) – 9V

圖(十三)

OPA2

V

o

R

4

OPA1

R

1

R

2

R

3

V

1

R

f 1

V

2

V

3

R

f 2

23. 有關多諧振盪器的敘述,下列何者錯誤?

(A) 多諧振盪器之輸出波形為非正弦波 (B) 無穩態多諧振盪器有一個輸入觸發信號

(C) 單穩態多諧振盪器的輸出狀態包括一種穩定狀態和一種暫時狀態 (D) 雙穩態多諧振盪器之工作情形有如數位電路的正反器

24. 有一施密特(Schmitt)觸發電路如圖(十四)所示,其中+

V CC

和–

V CC

為電源電壓,V

r

為參考 電壓,若輸出之正飽和電壓為+

V sat

,負飽和電壓為–V

sat

,則其遲滯電壓

V H

為下列何者?

(A) (2

V sat R 1

)/

R 2

圖(十四)

OPA

V

r

V

CC

V

i

V

CC

R

1

R

2

V

o

(B) (2

V sat

R 2

)/

R 1

(C) (2

V sat R 1

)/(

R 1

+

R 2

) (D) (2

V sat R 2

)/(

R 1

+

R 2

)

25. 三角波信號產生電路可以應用施密特(Schmitt)觸發電路與下列何種電路來組成?

(A) 微分器電路 (B) 比較器電路 (C) 隨耦器電路 (D) 積分器電路

第二部份:基本電學(第 26 至 50 題,每題 2 分,共 50 分)

26. 電壓、電流、電阻、電荷及時間分別以

V、I、R、Q

t

表示,下列何者不是電能的表示式?

(A)

I

2

Rt

(B)

t R V

2

(C)

t Q

VI

(D) QV

27. 某地有一部額定800kW的風力發電機及一套額定400kW的太陽能發電設備,若風力發電機 平均每日以額定容量運轉8小時,而太陽能設備平均每日以額定容量發電4小時。假設 1度電的經濟效益為5元,每月平均運轉24天,則每月可獲得的經濟效益為多少元?

(A) 40,000 (B) 96,000 (C) 260,000 (D) 960,000

28. 將60kΩ 及30kΩ 的電阻器並聯在一起,其總電阻可用下列哪一種色碼排列之電阻來替代?

(A) 紅黑橙金 (B) 紅棕黃金 (C) 白黑橙金 (D) 白棕黃金

29. 如圖(十五)所示之電路,試求

a、b

兩端的等效電阻 R

ab

為何?

(A) 3Ω

圖(十五)

3 Ω 6 Ω

12 Ω 7 Ω

4 Ω 12 Ω

b

(B) 4Ω

a

(C) 6Ω (D)12Ω

(6)
(7)

36. 如圖(二十一)所示,電容器

C 1

=9μF、C

2

=18μF ,電阻

R

=60Ω,直流電源 E=24V,

當電路已達穩定狀態,則下列敘述何者正確?

(A) 電容器

C 1

的電壓為12V

圖(二十一)

E R C

1

C

2

(B) 電容器

C 2

的電壓為16V

(C) 儲存於電容器

C 1

的電量為144 Cμ (D) 儲存於電容器

C 2

的電量為216 Cμ

37. 有兩電感器

L 1

=16mH及 L

2

=9mH,且考慮兩電感間的互感,則下列敘述何者可能正確?

(A) 互感

M 12

=15mH (B) 串聯後等效電感為

L eq

=60mH (C) 並聯後等效電感為

L eq

=9mH (D) 並聯後等效電感為

L eq

=16mH

38. 如圖(二十二)所示,a、b兩端的電壓為

v ab

(

t

),則下列敘述何者正確?

(A) v

ab

(2)=2.5mV

圖(二十二)

i

(t)

L=1mH

v

ab(

t

)

0 5 A

8 10

i

(t)

t

(sec)

a b

4

(B) v

ab

(6)=0mV (C) v

ab

(7)=5mV (D) v

ab

(9)=2.5mV

39. 如圖(二十三)所示,若電壓源

E

=15V,R

1

=

R 2

=

R 3

=10Ω,C=10μF,開關

SW

打開時為

t

=0,則下列敘述何者錯誤?

(A) t >0之電路時間常數

=0.3ms

圖(二十三)

R

1

E C

R

2

R

3

SW t = 0

(B) t=0電容器的電壓為零

(C) 開關打開後電路達穩態時電容器

C

電壓大小為7.5V (D) 電路達穩態後,沒有電流流過電容器

C

40. 如圖(二十四)所示,若電壓源

E

=24V,R

1

=3Ω,R

2

=6Ω,L=5mH,開關

SW

閉合時為

t

=0,請問

t >

0之

i L

(

t

)為何?

(A) 16 ( 1

e 400t

)A

圖(二十四)

R

1

E L

SW t = 0

R

2

i

L(t) (B) 8 ( 1

e 400t

)A

(C)

16

400t

A

e

(D)

8

e

400

t A

41. 有一個交流電路的輸入電壓

v ( t )  156cos ( 377 t  30  ) V

,輸入電流

i ( t )  10sin ( 377 t  30  ) A

, 請問兩者之相位關係為何?

(A) 電壓

v

(

t

)相角超前電流

i

(

t

)相角30

o

(B) 電壓

v

(

t

)相角超前電流

i

(

t

)相角60

o

(C) 電流

i

(

t

)相角超前電壓

v

(

t

)相角30

o

(D) 電流

i

(

t

)相角超前電壓

v

(

t

)相角60

o

42. 有一週期性電壓波形,其週期為20ms,每一週期中有10ms的固定直流電壓100V、

5ms的固定直流電壓–40V及5ms的0V電壓,請問此電壓波形之平均值為何?

(A) 100V (B) 70V (C) 50V (D) 40V

43. 有 一

R L C 串 聯 交 流 電 路 , 若 R

= 2 0 Ω 、 L = 1 0 m H 、 C = 1 0 0 μ F , 電 源 電 壓

V

) 30 1000 ( 20sin )

( tt  

v

,則下列敘述何者正確?

(A) 電源電流相位落後電源電壓相位45° (B) 電阻器兩端電壓

v

R

( t )  20sin ( 1000 t  30  ) V

(C) 總阻抗

Z 20 2 45

(D) 電源電流

i

(

t

)

1.0sin(1000

t

15

)A

(8)

44. 有一

RLC 並聯交流電路,若 R

=10Ω、

L

=10mH、總導納

Y =

(

2

/10)∠45°S,電源電壓

V

) 30 1000 ( 10sin )

( tt  

v

,則下列敘述何者正確?

(A) 流經電感器的電流

i

L

( t )  1 . 0 sin ( 100

t  60  ) A

(B) 電容

C

=20μF

(C) 此電路為電容性電路

(D) 電源電流

i

(

t

)

50 2sin(1000

t

15

)A

45. 如圖(二十五)所示之

RLC 串並聯交流電路,試問下列敘述何者正確?

(A) 流經電感器的電流

I

L=2∠– 90°A (B) a、b 兩端電壓

V

ab=7.2∠53.1°V (C) 電源電流

I

=2.4∠– 36.9°A (D) 總阻抗

Z

=5∠36.9°Ω

圖(二十五)

= 12∠0° V V

I

j 3 Ω 4 Ω

j 6 Ω I

L

j 6 Ω a

b Z

46. 有一單相交流電路,若電源電壓

v ( t )  120sin ( 314 t  30  ) V

,電源電流

i ( t )  2sin ( 314 t  15  ) A

, 則下列對此電路的敘述,何者正確?

(A) 最小瞬間功率

P min

=– 120W (B) 平均功率

P

=120W

(C) 虛功率

Q

=60VAR

(D) 瞬間功率的頻率 f

p

=100Hz

47. 有一單相交流電路,加入電源電壓

v ( t )  200sin ( 377 t ) V

,產生電流

i ( t )  5cos ( 377 t  30  ) A

, 試求該電路的功率因數(

PF

)為何?

(A) 0.5超前 (B) 0.5落後 (C) 0.866超前 (D) 0.866落後

48. 有一

RLC

串聯電路,若電源電壓

V

=100V、R=10Ω、L=20mH、C=200μF,當電路諧振 時,則下列敘述何者正確?

(A) 功率因數為1,諧振頻率為800Hz (B) 品質因數為1,頻帶寬度為8Hz

(C) 電阻器兩端的電壓大小為100V,電容器兩端的電壓大小為100V (D) 電源電流為10A,平均功率為100W

49. 有一

LC

並聯電路,若電源電壓

V

=100V、C=40μF,當電源角頻率為5000rad/s時電路 諧振,則下列敘述何者正確?

(A) 電感

L

=10mH,諧振時電源電流為零 (B) 電感

L

=1mH,諧振時電源電流為零 (C) 電感

L

=10mH,諧振時電源電流為無限大 (D) 電感

L

=1mH,諧振時電源電流為無限大

50. 有一三相發電機供應220V的電源電壓給一Δ 接之三相平衡負載,已知每相負載阻抗為 5+

j

8.66Ω,試求此三相負載消耗的總平均功率為何?

(A) 2420W (B) 4192W (C) 5134W (D) 7260W

【以下空白】

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