106年特種考試地方政府公務人員考試試題 代號：

106年特種考試地方政府公務人員考試試題 ^代號：

43160

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全一張

（正面）

等 別： 四等考試

類 科： 電力工程、電子工程、電信工程 科 目： 電子學概要

考試時間 ： 1 小時 30 分 座號：

※注意： 可以使用電子計算器。

不必抄題，作答時請將試題題號及答案依照順序寫在試卷上，於本試題上作答者，不予計分。

本科目除專門名詞或數理公式外，應使用本國文字作答。

（請接背面）

一、下圖電路利用三個相同特性的二極體（Diode）所組成的電路，其中二極體具有飽和 電流（saturation current） I _S = 10 ^{- 14} A 。（二極體電流 I _D = I _S e ^V

^/V

，其中 V _D 為其電壓 和 V _T = 25 mV 。）

如圖 1(a)，若輸出電壓 V _o = 2 V，求出電流 I 的值為何？（10 分）

如圖 1(b)，其中 R ₌ 10 k _Ω ，則輸出電壓 V _o 的值為何？（10 分）

I V

圖1(a)

R V

圖2(a) +3V

二、對於下圖放大器電路，其中所使用 BJT 電晶體的特性為 β = 100 、 V T = 25 mV 和 V

7 .

(ON) = 0

V BE 以及 V CC = 5 V 、 I _EE = 0 . 5 mA 、 R sig = 50 Ω 、 R _{C =} 12 k _Ω 和 R _{L =} 12 k _Ω 。

計算輸入電阻 R _in 及輸出電阻 R _out 。（10 分）

計算整體電壓增益 V _out / V _sig 。（10 分）

∞

∞

R

V

R

I

R

V

R

V

R

I R

+3 V

V

V

圖 1(a) 圖 1(b)

V

R

R

V

R

R

R

V

I

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（背面）

等 別： 四等考試

類 科： 電力工程、電子工程、電信工程 科 目： 電子學概要

三、下圖為 Class B 輸出級電路（假設電晶體 β _N = β _P ），其中電源 V CC = 5 V 和負載 Ω

L = 4

R 。

假使輸出為正弦波，峰值 V _peak = 3. 5 V ，計算輸出負載功率（ P _L ）、電源所提供的 平均功率（ P _S ）、以及功率轉換效率（Power-conversion efficiency）。（10 分）

當輸出大小改變，此輸出級電路的平均功耗為 P _D = P _S − P _L ；請問電路最大平均功 耗 P _{D max} 為何？此時功率轉換效率為何？（10 分）

V

R

V

+

V

− V

Q

Q

V

四、下圖迴授（feedback）電路，忽略電晶體的通道調變效應（channel-length modulation effect） ，所有電晶體的轉導（transconductance）都為 g _m ，以及四個電阻 R _D1 、R _S1 、R _D2 和 R _F 。

請說明開迴路（open loop）電路分析。（10 分）

求出此電路的小訊號增益 A _v = V _out / V _in 。（5 分）

求出此電路的輸出電阻 R _out 。（5 分）

（以上答案，以 g _m 、R _D1 、R _S1 、R _D2 和 R _F 表示。）

V

R

R

1

R

R

V

V

R

五、在 CMOS 半導體製程中，請用電晶體 PMOS 和 NMOS 來設計一個三輸入的反或閘

（NOR）邏輯電路；並說明對於此邏輯電路的 NMOS 和 PMOS 尺寸（W/L）的設計 考量。 （20 分）

（注意：PMOS 電路和 NMOS 電路採用對偶方式設計）

+V

-V

V

V

Q

Q

R

V

V

V

V

R

R

R

R

R