102年公務人員特種考試警察人員考試、
102年公務人員特種考試一般警察人員考試及 102年特種考試交通事業鐵路人員考試試題
代號：
等 別： 高員三級鐵路人員考試 類 科： 電力工程、電子工程 科 目： 電子學
考試時間： 2 小時 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。
（請接背面）
全一張
（正面）
70850 70950
一、NMOS 電晶體之 ID式如下：
⑴三極體區（Triode region）時： ⎟⎢⎣⎡( − ) − ⎥⎦⎤
⎠
⎜ ⎞
⎝
′⎛
= 2
2 1
DS DS t GS n
D V V V V
L k W I
⑵飽和區（Saturation region）時： ( )2
2 1
t GS n
D V V
L k W
I ⎟ −
⎠
⎜ ⎞
⎝
′ ⎛
=
如圖一電路，其 NMOS 電晶體之 1mA/V2 L
kn W ⎟=
⎠
⎜ ⎞
⎝
′⎛ ，Vt =1V ， 試設計此電路（即求R 、D R 的值），使S ID = 2mA，VD = 2V：
求R 之值；（5 分） D
求V 之值；（5 分） S
求R 之值；（5 分） S
求電晶體之小訊號參數g 之值。（5 分） m
二、如圖二(1)及圖二(2)所示的源極追隨器（Source-follower）及共閘（Common-gate）放大器，
設各電晶體均已適當偏壓，其gm =5mA/V ，ro →∞。又電阻R >>1/gm，RD = k6 Ω， Ω
= k4 RL ，
求圖二(1)源極追隨器的電壓增益Av1 ≡vo1/vi1及輸入電阻R 的值，此時取in Cc1 →∞。
（5 分）
求圖二(2)共閘放大器的電壓增益Av2 ≡ vo2/vi2及輸出電阻Rout（不含R ）的值，此時取L
∞
2 →
Cc 。（5 分）
若將源極追隨器之輸出端接至共閘放大器之輸入端，而形成一個兩級放大器，則此兩 級放大器之第 1 級與第 2 級之電壓增益分別為多大？又此兩級放大器之整體電壓增益 有多大？此時仍視C 與c1 Cc2為∞。（5 分）
此兩級放大器在低頻之-3 dB 頻率主要由那一個電容（C 或c1 Cc2）來決定？若要將該 低頻之-3 dB 頻率設定為 100 Hz，則該電容至少應多大？（5 分）
VDD：5V
VD VS RS
RD ID
G
-VSS= -5V 圖一
+VDD
-VSS vi2
vo2
RL
RD Cc2
R Rout
圖二(2) 圖二(1)
-VSS VDD
Cc1 vo1
vi1
Rin
R
102年公務人員特種考試警察人員考試、
102年公務人員特種考試一般警察人員考試及 102年特種考試交通事業鐵路人員考試試題
代號：
等 別： 高員三級鐵路人員考試 類 科： 電力工程、電子工程 科 目： 電子學
全一張
（背面）
70850 70950
三、如圖三的兩級差動放大器，各電晶體具有相同特性，其β =49，ro →∞；Rc1 = Rc2 =5kΩ， Ω
=
= 2 100
1 E
E R
R ，Rc3 = k2 Ω；電流源I1 =0.5mA，I2 =1.25mA。取熱電壓VT =25 mV。
求第一級的輸入電阻Rid1，第二級的輸入電阻Rid2，及輸出電阻Rout之值。（12 分）
求第一級的差動電壓增益Av1 =vod1/vid，及此差動放大器之整體電壓增益Av =vo /vid之 值。（提示：各電晶體之 0.98
50 49 1= =
= + β
α β ）。（8 分）
四、試繪一 CMOS 邏輯閘電路，使其輸出 Y 的布林邏輯函數為：
Y = A(B+CD)；（10 分）
Y = A+ B(C+ D)。（10 分）
該 CMOS 邏輯閘電路包含一由 NMOS 電晶體構成的拉下網路（Pull-down network），及一由 PMOS 電晶體構成的拉上網路（Pull-up network）。
五、如圖四所示為一由 op amp（運算放大器）所構成的電路，該 op amp 之開迴路增益（open- loop gain）為μ ，差動輸入電阻為 R ，輸出電阻為id r 。又o Rs = 20 kΩ，RL = k4 Ω，
Ω
= k2
R1 ，R2 = M2 Ω。
若該 op amp 為理想的，即μ →∞，Rid →∞，ro →0；求此電路的輸入電阻R ，輸出if 電阻R ，及電壓增益of V /O VS分別為多大？（8 分）
若該 op amp 的μ = 2×104 V /V ，Rid =200kΩ，ro = k2 Ω，求此電路的輸入電阻R ，if 輸出電阻R ，及電壓增益of V /O VS分別為多大？（12 分）
+VCC
-VEE Rid1
Rid2
Rout vod1
Rc1 Rc2
Q1 Q2
RE2 RE1
Q4
Q3
vo Rc3
vid
I1 I2
圖三
- +
+
-
-
- + +
R2
R1
RS
Rif Rof
RL
VO
VS
圖四
