99年公務人員特種考試警察人員考試及
99年特種考試交通事業鐵路人員考試試題 代號：50960 等 別： 高員三級
類 科： 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）
一、如圖一所示為由一理想運算放大器所構成的電路：（20 分）
求當 V
I
＝+1 伏特時，電流 Ii
、I1
、I2
、ID
、電壓 Vo
、輸入電阻 Rin
（含 Rs
）及輸出 電阻 Rout
（含 RL
）的值分別為多少？當 V
I
＝-1 伏特時，重解。二、如圖二、、所示的共射（CE）、共基（CB）、共集（CC）三種組態的放大 器電路，其偏壓電路均略去未示。設各電晶體操作於主動模式（active-mode）。試 自行引進電晶體的小訊號參數（如 r
π
、re
、β、gm
等，但 ro
視為∞
），分別列出：（20 分）
各組態的輸入電阻（不含 R
sig
）Rin
的式子；各組態的輸出電阻（含 R
L
）Rout
的式子；各組態的電壓增益 A
v
≡Vo
/Vi
的式子；各組態的整體電壓增益 G
v
≡Vo
/Vsig
的式子。Vo
ID
＋
－
I1
I2 VI Ii
＋
5V－
5V R2=2kΩR1=1kΩ RS=10kΩ
RL=3kΩ Rout
Rin
Rsig
Vsig
Rin Vi
RL VCC
Vo
Rout
圖二
圖二
－
－
＋
＋
Rsig Vi
VCC
Rin
Vsig Vo
圖一
RL
圖二
VCC
RL
Vo
Vi Rsig
Vsig
＋
－
Rout
Rin
Rout
99年公務人員特種考試警察人員考試及
99年特種考試交通事業鐵路人員考試試題 代號：50960 等 別： 高員三級
類 科： 電子工程 科 目： 電子學
全一張
（背面）
三、如圖三的共源（CS）放大器電路，設增強型 NMOS 電晶體操作於飽和模式（saturation- mode），其
D n ( V GS V t ) 2
L k W 2
I 1 ⎟ −
⎠
⎜ ⎞
⎝
′ ⎛
=
，在此n 2 mA / V 2
L k W ⎟ =
⎠
⎜ ⎞
⎝
′ ⎛
，臨界電壓（threshold voltage）Vt
= 0.5V，厄列電壓（Early voltage）V A = ∞
：（20 分）若
R D = k 3 Ω
，試將此放大器予以直流分析，即求 IS
、ID
、IG
、VG
、VD
與 VS
之值。求可使電晶體維持操作於飽和區之 R
D
最大值 RDmax
之值。求此電晶體操作於飽和區之跨導 g
m
之值。四、圖四為一有源負載（active load）之共源放大器，設各電晶體具有相匹配的特性，其
V
1
| V
| t =
，1 mA / V 2 L
k W ⎟ =
⎠
⎜ ⎞
⎝
′ ⎛
：（20 分）若要使此放大器得到最適當的偏壓，因而 Q
1
、Q2
電晶體皆操作於飽和模式，則 V
I
應多大？（提示：先求 V
SG
之值）若
V I = 0 . 5 V
，則 Q1
、Q2
、Q3
電晶體分別操作於何 種（截止、飽和或三極體）模式？此時 ID1
之值有 多大？若
V I = 2 V
，則 Q1
、Q2
、Q3
電晶體分別操作於何種 模式？此時 ID1
之值有多大？若
V I = 4 V
，則 Q1
、Q2
、Q3
電晶體分別操作於何種 模式？此時 ID1
之值有多大？五、如圖五的電路，電晶體 Q
1
、Q2
的β=100，r 及x
r 略去不計，即o
rx
= ,0 ro
= ∞：（20 分）
求輸入電阻 R
in
（含 Rsig
的 5 kΩ）之值，求中頻電壓增益 A
v
≡Vo
/Vsig
之值，若電晶體之
C π = 6 P F
，C µ = 2 P F
， 求高頻 3-dB 頻率 fH
之值。圖三
圖四
圖五
RD
VS
CS
(∞ )
VDD=5VVD ID IS IG
VG
RG
-VSS=-5V
I=1mA
VDD
VSG
Vo Q2 Q3
VI Q1 ID1
-VSS
IREF=2mA
－
VCC=15V RC=5kΩ
Q1 Q2 5V
Vo
2mA
-15V Rin
Vsig
＋ －
Rsig=5kΩ
