注意:考試開始鈴(鐘)響前,不可以翻閱試題本
107 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。 ˉ
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。 ˉ
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) ˉ
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。 ˉ
5.有關數值計算的題目,以最接近的答案為準。 ˉ 6.本試卷空白處或背面,可做草稿使用。 ˉ
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。 ˉ
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。
第一部份:電子學 ( 第 1 至 25 題,每題 2 分,共 50 分 )
ˉ
1. 某矽製二極體之 PN 接面於 5
C時,其逆向飽和電流為 6nA,當此PN接面溫度上升至35℃ 時,則其逆向飽和電流為何?(A) 60nA (B) 48nA (C) 40nA (D) 32nA
ˉ
2. 如圖(一)所示之理想稽納(Zener)二極體電路,若
V S
=18V,則該電路之稽納二極體功率 規格至少應為何?(A) 225mW
圖(一) (B) 180mW
(C) 168mW (D) 132mW
ˉ
3. 有關輸入、輸出電壓與容量規格皆相同之理想二極體全波整流電路的比較,下列敘述 何者正確?
(A) 橋式整流電路之二極體逆向耐壓需求為中間抽頭式整流電路之1/2
(B) 中間抽頭式整流電路之變壓器線圈僅半波動作,故變壓器容量可縮小約1/2 (C) 橋式整流電路之輸出電壓漣波值較中間抽頭式整流電路高
(D) 中間抽頭式整流電路之二極體電流規格可較橋式整流電路為小
ˉ
4. 下列全波整流電路之接線,何者正確?
(A) (B)
(C) (D)
ˉ
5. 某 二 極體 電 路 實 驗 之 示 波 器 量 測 波 形 如 圖(二)所示 ,已知此實 驗電路 的輸入 信號
v in
=10sin(ωt)V,且二極體視為理想,則此實驗電路可能為下列何者?(A) (B) (C) (D)
圖(二)
ˉ
6. 下列有關雙極性接面電晶體(BJT)操作於順向主動(active)區之條件描述,何者正確?
(A) NPN電晶體操作條件為B-E接面順偏,B-C接面逆偏 (B)NPN電晶體操作條件為B-E接面順偏,B-C接面順偏 (C) PNP電晶體操作條件為B-E接面逆偏,B-C接面順偏 (D) PNP電晶體操作條件為B-E接面逆偏,B-C接面逆偏
V
Z= 3V R
L= 60 Ω Ω
120
V
SI
ZAC 110V 12V R
LV
DCAC 110V 12V R
LV
DCV
DCR
LAC 110V 12V 12V
V
DCR
LAC 110V 12V 12V
3 V
v
in2.2 k v
out3 V
v
in2.2 k v
out3 V
v
in2.2 k v
out3 V
v
in2.2 k v
out0 V t 3 V 13 V
v
out7. 如圖(三)所示之LED驅動電路,若
V BB
=5V,V CC
=5V,電晶體之 β=50,LED二極體 流過之電流為10mA 且順向電壓為2V,電晶體工作於飽和區且V CE
之飽和電壓視為零,則下列何者正確?
(A) R
B
=30kΩ,R C
=300Ω圖(三) (B) R
B
=20kΩ,R C
=300Ω(C) R
B
=30kΩ,R C
=200Ω (D) RB
=20kΩ,R C
=200Ωˉ
8. 下列有關 BJT 電晶體偏壓電路之敘述,何者正確?
(A) 當電晶體未飽和時,β 值會隨工作溫度上升而變小 (B) 具射極電阻之分壓式偏壓電路,工作點 I
C
易隨β 變動 (C) 集極回授式偏壓電路之基極電阻具正回授特性(D) 射極回授式偏壓電路之射極電阻具負回授特性
ˉ
9. 如圖(四)所示之集極回授偏壓電路,V
CC
=12V,V BE
=0.7V,電晶體 β=150,R C
=1kΩ,若 V
CE
=6V,則R B
約為何?(A) 45.5kΩ
圖(四) (B) 78.5kΩ
(C) 133.4kΩ (D) 160.4kΩ
ˉ
10. 如圖(五)所示之電晶體電路,V
BE
=0.7V,電晶體 β=50,熱電壓(thermal voltage)V T
=26 mV。若正弦波輸入電壓V i
的平均值為零,且電晶體操作於主動區,則電壓V o
的平均值 為何?(A) 13.58V
圖(五) (B) 12.43V
(C) 10.58V (D) 8.75V
ˉ
11. 如圖(六)所示之電晶體電路,V
BE
=0.7V,VT
=26mV,則此電路小信號電壓增益 vo
/v i
約 為何?(A) –100
圖(六) (B) –80
(C) 80 (D) 100
ˉ
12. 如圖(六)所示之電路,V
BE
=0.7V,VT
=26mV,則此電路小信號電流增益∣io
/i i
∣約為何?(A) 1.2 (B) 0.49 (C) 0.31 (D) 0.25
ˉ
13. 某一串級放大電路之各級電壓增益值分別為100、10及1 倍,若不考慮各級負載效應,則 其總電壓增益分貝(dB)值為何?
(A) 20dB (B) 60dB (C) 100dB (D) 111dB
V
CCV
BBB C E LED R
BR
CV
CEV
CCB C
E R
CV
CEV
BER
BB C
E V
i k
3 k 400
20 V
6 k C
1C
2V
o k 1
2 k
2 k 6 V
2 k 9 V B
C E
i
ii
ov
iC
1C
2β = 49
v
o14. 有一個單級放大器,其低頻截止頻率為
f L
=1kHz,高頻截止頻率為f H
=200kHz,若將 兩相同之此種放大器串接成兩級放大器,則此串接放大器的頻帶寬度約為何?(提示:≒0.64 414 .
0 )
(A) 199kHz (B) 156.25kHz (C) 126.44kHz (D) 105.62kHz
ˉ
15. 如圖(七)所示之JFET電晶體電路,已知該電晶體截止電壓
V GS(off ) =
–5V,直流閘源極電壓V GS
= –4V時,ID
=0.5mA,則R 1
/R 2
值為何?(A) 0.5
圖(七) (B) 1
(C) 2 (D) 4
ˉ
16. 如圖(八)所示之 MOSFET電晶體電路,該電晶體之臨界電壓(threshold voltage)
V t
= 4V,參數
K
=0.5mA/V2
,電路操作於飽和區工作點之 ID
=2mA,則此工作點之 VGS
為何?(A) 8V
圖(八) (B) 6V
(C) 4V (D) 2V
ˉ
17. 某工作在夾止區的N通道JFET電晶體,直流工作點之閘源極電壓
V GS
=–2V,汲極電流I D
=3mA時,互導g m
=3mA/V。若直流閘源極電壓V GS
變動至0V時,則其對應的互導 為何?(A) 2mA/V (B) 4mA/V (C) 6mA/V (D) 8mA/V
ˉ
18. 如圖(九)所示之增強型MOSFET電晶體電路,其參數
K
=2mA/V2
,直流汲極電流I D
=2mA。若汲極交流電阻
r d
忽略不計,則小信號電壓增益 vo
/v i
約為何?(A) –2.22
圖(九) (B) –4.32
(C) –5.18 (D) –6.03
ˉ
19. 如圖(十)所示之N通道JFET電晶體電路,其截止電壓
V GS(off )
=–3V,直流工作點之V GS
=–1V,汲極電流 ID
=8mA。若汲極交流電阻r d
忽略不計,則小信號電壓增益 Av
= vo
/v i
與 輸入阻抗R i
為何?(A) A
v
=–24,Ri
=62.5Ω圖(十) (B) A
v
=–12,Ri
=50Ω(C) A
v
=15,Ri
=50Ω (D) Av
=16,Ri
=62.5Ωˉ
20. 關於μA741運算放大器內部的輸入級與輸出級之電路結構,下列敘述何者正確?
(A) 輸入級為共集極放大器 (B) 輸入級為二極體整流電路
G D
S v
i18 V
C
1C
2v
oR
1I
D
20 k 20 k R
2G D v
iS
12 V
C
1C
2v
oI
D k 3
M 6
G D
v
i S24 V
C
1C
2v
oI k
D
5 600k
2k
300k
k G 2
D S
R
iv
iC
1C
220 V R
Sv
oM 2
I
D21. 如圖(十一)所示之理想運算放大器電路,其輸出電壓
V o
為何?(A) 1.5V
圖(十一) (B) 2.5V
(C) 6.0V (D) 9.0V
ˉ
22. 如圖(十二)所示之理想運算放大器電路,若電阻
R 1
=R 2
=R 3
=R 4
=100kΩ,RA
=10kΩ,若欲設計輸出電壓
V o
=V 1
+V 2
+V 3
+V 4
,則R B
為何?(A) 5kΩ
圖(十二) (B) 10kΩ
(C) 20kΩ (D) 30kΩ
ˉ
23. 如圖(十三)所示之理想運算放大器
RC
相移振盪器,若此電路已工作於振盪頻率1300Hz 且R i
>>R,則下列何者正確?(
提示: 6≒2.45)(A) R=500Ω,
C
=0.01μF圖(十三) (B) R=1kΩ,
C
=0.05μF(C) R=2kΩ,
C
=0.01μF (D) R=2kΩ,C
=0.05μFˉ
24. 如圖(十四)所示之電路,在正常振盪情況下,V
o
之週期約為何?(提示:ln2≒0.7) (A) 0.7R B 1 C 1
圖(十四) (B) 0.7
R C 1 C 2
(C) 0.7(
R C 1 C 1
+R C 2 C 2
) (D) 0.7(R B 1 C 1
+R B 2 C 2
)ˉ
25. 如圖(十五)所示之施密特(Schmitt)觸發電路,V
CC
為電源電壓,OPA輸出飽和電壓大小 為V sat
,Vr
為參考電壓,Vi
為輸入電壓,則其遲滯(hysteresis)電壓V h
為何?(A) 2
V sat
(R 2
/R 1
)圖(十五) (B) 2
V sat
(R 1
/R 2
)(C) (2
V sat R 2
)/(R 1
+R 2
) (D) (2V sat R 1
)/(R 1
+R 2
)ˉ
第二部份:基本電學 ( 第 26 至 50 題,每題 2 分,共 50 分 )
ˉ
26. 某手機的電池容量為3200mAh,只考慮手機使用在待機及通話情況下,待機時消耗電力 的電流為10mA,通話時消耗電力的電流為200mA。若電池充飽後至電力消耗完畢期間,
手機的總通話時間為10小時,則理想上總待機時間應為多少小時?
(A) 96 (B) 120 (C) 144 (D) 168
ˉ
27. 有一部額定輸出為10kW的抽水馬達,每月僅滿載運轉20天,滿載運轉效率為80%。若 每度電費為4元,每月因滿載運轉效率問題所造成的損失電費為1200元,試求抽水馬達 於滿載運轉期間,每天平均使用多少小時?
(A) 10 (B) 7 (C) 6 (D) 5
k
1 5 k 3V
k
2 4 k
V
oOPA
V
oR
1V
1R
2V
2R
3V
3R
4V
4R
BR
AOPA
C R
C R
C R R
iR
fOPA
R
C1Q
1Q
2V
CCV
oR
C2R
B2R
B1C
1C
2V
CCV
CCR
1R
2V
iV
rV
oOPA
28. 有一條均勻之長導線,電阻為2Ω,從中剪斷成兩截等長導線再將之並聯使用,並通過 2A之電流,則此並聯後組成的導線將消耗多少功率?
(A) 2W (B) 4W (C) 6W (D) 8W
ˉ
29. 如圖(十六)所示之電路,試問哪些開關需閉合,才可使規格為12V/24W之電阻性負載 符合額定功率?
(A) S
1
、S2
、S3
圖(十六) (B) S
2
、S3
、S4
(C) S
1
、S3
、S4
(D) S
1
、S2
、S4
ˉ
30. 如圖(十六)所示之電路,試問哪些開關需閉合,才可使電流
I
=1.8A?(A) S
1
、S2
、S3
(B) S2
、S3
、S4
(C) S1
、S3
、S4
(D) S1
、S2
、S4
ˉ31. 如圖(十七)所示之電路,試求電源電壓
E
為何?(A) 9V
圖(十七) (B) 12V
(C) 15V (D) 18V
ˉ
32. 如圖(十八)所示之電路,試求節點電壓
V 1
為何?(A) 10V
圖(十八) (B) 12V
(C) 16V (D) 18V
ˉ
33. 如圖(十九)所示之電路,試求電流
I 1
、I2
各為多少?(A) I
1
=2A,I2
=–2A圖(十九) (B) I
1
=4A,I2
=2A(C) I
1
=6A,I2
=5A (D) I1
=8A,I2
=8Aˉ
34. 如圖(二十)所示之電路,則
a、b
兩端之戴維寧等效電阻R ab
為何?(A) 15Ω
圖(二十) (B) 18Ω
(C) 20Ω (D) 25Ω
ˉ
35. 有一平行板電容器,於介質不變情況下,若極板間距離減半,要使電容量增加為8倍,
則極板面積須變為原來的多少倍?
(A) 2 (B) 4 (C) 8 (D) 16
S
1S
2Ω 6
Ω 3
S
3S
4Ω 2
Ω
4 12V/24W 的 電阻性負載 I
24 V
Ω 2
Ω 8
Ω
4 6 Ω Ω
12 12 Ω Ω
4 I = 3 A
E
5V1
6V
Ω
4Ω
1 2
Ω
21V
Ω
2 2A 1A
V
140 V
Ω I
13
Ω 2
Ω 12
Ω 4
Ω
6 2 Ω 32 V
I
22A 10 V
a
b Ω
2
Ω 7
Ω 9
Ω 18
Ω 9
Ω 18
Ω 9
Ω
18
36. 兩電極板相距3mm,其間的介質為空氣,介質強度為30kV/cm,則兩電極板間不會導致 絕緣破壞的最高電壓不得超過多少kV?
(A) 12 (B) 11 (C) 10 (D) 9
ˉ
37. 有一100匝的線圈通以10安培電流,於未飽和情況下,產生的磁力線數為2×10
6
線,則 此線圈的電感量為多少亨利?(A) 20 (B) 2 (C) 0.2 (D) 0.02
ˉ
38. 在空氣中之兩平行且直的導線,線長皆為8公尺,兩導線相距2公分,導線各通以電流
I 1
及
I 2
,使得兩導線間的作用力為0.016牛頓,若I 1
為I 2
的2倍,則I 1
及I 2
分別為多少安培?(A) 40,20 (B) 30,15 (C) 24,12 (D) 20,10
ˉ
39. 一電阻
R
與一無初始電荷的電容C
串聯接於直流電源電壓E
之RC
充電暫態電路,若開始 充電的時間是t
=0,則下列敘述何者錯誤?(A) 在時間
t
=RC
時,電容的端電壓約為0.368E
(B) 電容兩端的電壓隨時間增加會愈來愈大,穩態時達定值
E
(C) 在時間t
=3RC
時,電阻的端電壓約為0.05E
(D) 電阻兩端的電壓隨時間增加會愈來愈小,穩態時為零
ˉ
40. 如圖(二十一)所示,電感在開關
S 閉合前已無儲能,若開關 S 在時間 t
=0時閉合,則t
>0 的電壓v
(t
)為何?(A) v(
t
)=20(1–e– 100 t
) V圖(二十一) (B) v(
t
)=20(1–e–50 t
) V(C) v(
t
)=20+10e– 100 t
V (D) v(t
)=20+10e– 50 t
Vˉ
41. 如圖(二十二)所示為電壓
v
(t
)之週期性波形,則其有效值約為多少伏特?(A) 65.33
圖(二十二) (B) 54.67
(C) 32.67 (D) 21.78
ˉ
42. 若
A 64 180
,B 2 45
,則4A
( B )3
=?(A)
4 2 45
(B)4 2 135
(C) 490
(D) 4
90
ˉ
43. 有一個電壓源
v
s(t
)
100 2cos(2500t
30
)V 接R
40
,C
10μF之 RC 串聯交流電 路,則下列敘述何者正確?(A) 電路總阻抗
Z
40 j
40
(B) 電路總阻抗大小Z
80
(C) 電阻 R 兩端電壓
v
R( t ) 100 cos ( 2500 t 30 ) V
(D) 電容 C 兩端電壓v
C( t ) 100 cos ( 2500 t 75 ) V
ˉ
44. 如圖(二十三)所示 RLC 並聯交流電路,已知
V 100 30 V
,R
20
、X
L
10
、
20X
C ,則下列敘述何者正確?(A)
I 相角超前
RI 相角
L 30
圖(二十三) (B)
I 相角超前
CI 相角
L 90
(C)
I 5 2 15 A
(D)I
R
5
0
AS 40 V t = 0
90 mH Ω v(t) Ω 3
6 Ω 2
1
v ( t ) (
V)
t (
s)
012
2 3 4 5 6 4
6
jX
LjX
CV
I
RI
LI
CR
I
【以下空白】
45. 如圖(二十四)所示之交流弦波電路,負載1、負載2及負載3 皆為 RLC 組合之被動電路,若
V
45 2 100
V
、I 200 2 45 A
、I
1 100 A
、I
2 100 90 A
, 則 下 列 敘 述 何 者 正確?(A) 負載1為純電感性負載
圖(二十四) (B) 負載2為純電容性負載
(C) 負載3為純電阻性負載 (D) 負載1為純電阻性負載
ˉ
46. 一個交流電壓源
v
(t
)
110 2cos(120 t
30
)V,提供電流i
(t
)
10cos(120 t
30
)A, 則下列敘述何者正確?(A) 瞬間功率的最大值
P max
=825W (B) 瞬間功率的最大值 Pmax
=1100 2 W
(C) 瞬間功率的頻率 fp
= 60 Hz(D) 瞬間功率的頻率 f
p
= 120 Hzˉ
47. 如圖(二十五)所示,弦波電壓源
V
之有效值為200V,R
40
、X
L
60
、X
C
30
, 則下列敘述何者正確?(A) 電路的功率因數 PF=0.8
圖(二十五) (B) 電源供給的平均功率 P=1000W
(C) 電源供給的虛功率 Q=1000VAR (D) 電源提供的視在功率 S=1000VA
ˉ
48. 如圖(二十六)所示,可調整頻率之弦波交流電壓源
V 110 V
,當角頻率
500rad/sec 時,R
10
、X
L
250
、X
C
40
。調整電源頻率至諧振時,則下列敘述何者正確?(A) 諧振角頻率
0
200rad/sec圖(二十六) (B) 諧振角頻率
0
300rad/sec(C) I 為 20A (D) I 為 10A
ˉ
49. 如圖(二十七)所示,若弦波交流電壓源
V 100 V
,R
8
,L 1 mH
,C
10μF,則 諧振時之 I 為何?(A) 6A
圖(二十七) (B) 8A
(C) 10A (D) 12A
ˉ
50. 有一個三相平衡電源,供給每相阻抗為11
60
之平衡三相
接負載。若電源線電壓 有效值為220V,則此電源供給之總平均功率為何?(A) 13200W (B) 6600W (C) 4400W (D) 2200W
ˉ
I
1I
2I
3負 載
負 載
負 載