地方特考 106 年 五等 電子學大意 考古題與詳解

本卷共 40 題,其中 39 題附有本站自撰的逐題詳解。題目與標準答案取自考選部「考畢試題查詢平臺」的公開資料;詳解由本站撰寫並標註出處。本頁列出全部題目與標準答案,並免費試讀前 3 題的詳解;其餘詳解在線上作答時逐題顯示。

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  1. 1一幾何比 W/L、爾利電壓(Early voltage)皆固定的場效電晶體(FET),當過驅電壓 VOV(OverdriveVoltage)變為原來的 2 倍,則本質增益(Intrinsic Gain)將變為原來的:

    1. (A) 0.25 倍
    2. (B) 0.5 倍
    3. (C) 2 倍
    4. (D) 4 倍

    正解:(B)

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    ✅ (B) 本質增益=gm·ro=(2ID/VOV)×(VA/ID)=2VA/VOV,與過驅電壓成反比,VOV 加倍則增益減半。

    ❌ (A) 0.25 倍係誤按平方關係計算。

    ❌ (C) 增益與 VOV 成反比,不會同向增加。

    ❌ (D) 4 倍的方向與倍數均誤。

    📚 出處:MOSFET 的本質增益。

  2. 2對於場效電晶體(FET),下列敘述何者錯誤?

    1. (A) 是屬於電壓控制的元件
    2. (B) 所有類型的金屬氧化物半導體場效電晶體(MOSFET)都需外加閘極電壓才會有通道存在
    3. (C) 接面場效電晶體(JFET)不需外加閘極電壓就已經有通道存在
    4. (D) 閘極(Gate)與源極(Source)間的直流電阻相當高

    正解:(B)

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    ✅ (B) 此項錯誤:空乏型 MOSFET 在零閘極電壓時即已存在通道,不必外加閘極電壓。

    ❌ (A) 敘述正確,FET 為電壓控制元件。

    ❌ (C) 敘述正確,JFET 本身即有通道,靠逆偏壓夾止。

    ❌ (D) 敘述正確,閘源極間直流電阻極高。

    📚 出處:FET 的類型與特性。

  3. 3下圖是一矽場效電晶體(Si FET)元件的剖面結構,各層使用不同材料,圖中僅標示某假想製程厚度,此電晶體的臨界電壓(threshold voltage)的絕對值為|Vth| = 0.5 V。VD1 = 2 V,VD2 = -2 V,VD = 2 V,VE = -2 V。試研判此電晶體在目前的偏壓條件下通道電流(Channel current)的主要流動方向?VD1 VD VD2D 層:0.5 μmC 層:0.01 μmD1 層 D2 層n+ B 層:0.1 μm n+p- A 層:400 μmE 層:0.8 μmVE

    106 年 五等 電子學大意 第 3 題附圖

    1. (A) 由右向左水平流動
    2. (B) 由左向右水平流動
    3. (C) 由上往下垂直流動
    4. (D) 由下往上垂直流動

    正解:(B)

    逐題詳解(免費試讀)

    ✅ (B) C 層(0.01 μm)是閘極氧化層、D 層是閘極,閘極電壓 V_D=2 V。兩顆 n+ 中電位較低的 D2(−2 V)擔任源極,V_GS=2−(−2)=4 V>|Vth|=0.5 V,氧化層正下方的 p− 表面反轉成 n 通道。電子由源極 D2 沿表面流向高電位的汲極 D1,慣常電流與電子流方向相反,因此電流由左側 D1 經通道流向右側 D2,屬水平流動。

    ❌ (A) 由右向左是電子的流動方向,不是題目問的通道電流(慣常電流)方向。

    ❌ (C) 通道只存在於閘極氧化層正下方的表面薄層,電流沿表面水平流動;向下被 0.01 μm 氧化層阻擋。

    ❌ (D) 背面 E 層(V_E=−2 V)與 n+(+2 V)形成的 pn 接面為逆向偏壓,垂直方向不導通。

    📚 出處:MOSFET 通道形成與源/汲極判定(Sedra《Microelectronic Circuits》MOS 場效電晶體之元件結構與操作)

  4. 4有關新一代半導體科技技術的發展,下列何者敘述較不符合目前的發展趨勢?

    1. (A) 電晶體元件(device)的尺寸越來越小
    2. (B) 積體電路(IC)使用的電源越來越低
    3. (C) 採用的初始晶圓(wafer)越來越薄
    4. (D) 單一晶片(chip)的電路密度越來越高

    正解:(C)

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  5. 5將一個 n-通道增強型 MOSFET 操作在飽和區時,下列何者正確?

    1. (A) 閘極的電壓不得比源極電壓高一個臨界電壓(threshold voltage)
    2. (B) 閘極對源極的電壓應為負值
    3. (C) 閘極的電壓不得比汲極電壓高一個臨界電壓(threshold voltage)
    4. (D) 通道電流由源極流向汲極

    正解:(C)

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  6. 6對於一個 PN 接面二極體在順偏(forward bias)的條件下,下列何者正確?

    1. (A) P 側的電位較 N 側的電位為低
    2. (B) 電流的方向為由 P 側流向 N 側
    3. (C) 接面空乏區(depletion region)內的電場會因加入順偏電壓而擴大
    4. (D) 因為有電流流通,故沒有電容效應

    正解:(B)

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  7. 7關於 CMOS 反相器(inverter)功率消耗的敘述,下列何者錯誤?

    1. (A) CMOS 反相器的靜態功率消耗(static power dissipation)幾乎為零
    2. (B) CMOS 反相器要減少功率消耗應降低輸出端的負載電容效應
    3. (C) CMOS 反相器的動態功率消耗(dynamic power dissipation)會隨輸入電壓 Vi 頻率的增加而增大
    4. (D) CMOS 反相器的動態功率消耗隨電源 VDD 值成正比例的增加

    正解:(D)

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  8. 8有一 n 通道的 MOS 電晶體,其 μnCox = 50 μA/V2,VT,on = 1.0 V,λn =(0.1/L)V-1,其中 L 的單位為 μm,若 W = 10 μm,L = 10 μm,VDS = 4 V,試求欲使 gm = 50 μA/V,則 VGS 應為多少?

    1. (A) 5 V
    2. (B) 4 V
    3. (C) 3 V
    4. (D) 2 V

    正解:(D)

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  9. 9一個運算放大器,若 V+ = +10 mV 而 V- = -10 mV,那共模輸入電壓(Common-mode input voltage)為:

    1. (A) 0 mV
    2. (B) +10 mV
    3. (C) +20 mV
    4. (D) -20 mV

    正解:(A)

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  10. 10如圖所示電路,U1 為理想運算放大器。假設二極體導通電壓 VD0 = 0.7 V。已知電阻 R1 = 1 kΩ、R2 =2 kΩ、R3 = 1 kΩ、VCC = -5 V。當 vI = 3 V 時,下列敘述何者正確?R3 AVCC R2D1 BR1- vOvI+U1 D2

    106 年 五等 電子學大意 第 10 題附圖

    1. (A) D1 導通、D2 不導通
    2. (B) D1、D2 都導通
    3. (C) D1、D2 都不導通
    4. (D) D1 不導通、D2 導通

    正解:(D)

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  11. 11如圖所示電路,Ao = 10 ,求此電路之閉迴路電壓增益約為何?- VOAoVin +

    1. (A) 1
    2. (B) 100
    3. (C) 1000
    4. (D) 100000

    正解:(A)

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  12. 12vi(t) = 50sin(377t) volt 的輸入信號分別經中間抽頭型變壓器及橋式全波整流電路整流後,流過負載之電壓信號頻率分別為 fo1 及 fo2,則(fo1+fo2)為多少 Hz?

    1. (A) 1131 Hz
    2. (B) 754 Hz
    3. (C) 240 Hz
    4. (D) 180 Hz

    正解:(C)

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  13. 13理想變壓器中負載電阻為 R2 = 2 Ω 如圖,測得輸入等效電阻 R1 = 8 Ω,則次級電壓(V2)、初級電流/次級電流比(I1/I2)及線圈匝數比(N1:N2)等有關之敘述,何者正確?N1:N2 I2I1+ +V1 = 8 V R2 = 2 Ω V2R1 = 8 Ω- -

    1. (A) V2 = 2 V1, I1/I2 = 2/1
    2. (B) V2 = 16 V, N1:N2 = 1:2
    3. (C) I1/I2 = 2/1, V2 = 4 V
    4. (D) N1:N2 = 2:1, I1/I2 = 1/2

    正解:(D)

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  14. 14橋式整流電路中,理想二極體之逆向峰值電壓(PIV)為電源峰值的多少倍?

    1. (A) 3
    2. (B) 2
    3. (C) 2
    4. (D) 1

    正解:(D)

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  15. 15如下圖所示,若輸入電壓 Vi = 20 V 且稽納二極體的 VZ = 10 V,則輸出 Vo 為:R1+ 10 kΩ +R2Vi VZ 20 kΩ Vo- -

    1. (A) 20 V
    2. (B) 13.3 V
    3. (C) 10 V
    4. (D) 8 V

    正解:(C)

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  16. 16下圖整流電路中,當變壓器一次側之輸入電壓 vi 為振幅 110 V 的正弦波且 C 值很大時,則輸出電壓Vo 約為: D+ +vi C Vo- -10:1

    1. (A) 5.5 V
    2. (B) 11 V
    3. (C) 22 V
    4. (D) 44 V

    正解:(B)

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  17. 17下圖為全波整流器。輸入信號為弦波,vs(t) = 5sin10t 伏特,各二極體 D1~D4 之導通電壓皆為 0.7 V,導通電阻為 0 Ω。則輸出 vo(t)之最大值為何?+ D1D4- vo +vsRD2 D3-

    1. (A) 5 V
    2. (B) 4.3 V
    3. (C) 3.6 V
    4. (D) 2.5 V

    正解:(C)

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  18. 18下圖為一整流器,若二極體之導通電壓為 0 V,導通電阻為 0 Ω,輸入信號為弦波 vi(t) = 5sin(10πt) V,若輸出 vo 漣波電壓<0.1 V,R = 100 kΩ,則電容 C 之最小值為何?+vi C R vo-

    1. (A) 1 μF
    2. (B) 10 μF
    3. (C) 100 μF
    4. (D) 1000 μF

    正解:(C)

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  19. 19下圖電路中二極體 D1 之導通電壓為 0.7 V,導通電阻為 0 Ω。電容 C 兩端之初始跨壓為 0 V,則其穩態跨壓 vC 為何?+ vC -viCD13Vvi+ t-1 V- -3 V

    106 年 五等 電子學大意 第 19 題附圖

    1. (A) 6 V
    2. (B) 3.3 V
    3. (C) 2.7 V
    4. (D) 1.3 V

    正解:(B)

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  20. 20下圖中二極體 D1 與 D2 之導通電壓為 0.7 V,導通電阻為 0 Ω,輸入信號為弦波 vi(t) = 5sin10t 伏特,R1,R2,R3 皆為 10 Ω,則電阻 R1 之最大電流值為何?R1+R2 R3vi D1 D2 vO1V - ++ - 2V-

    106 年 五等 電子學大意 第 20 題附圖

    1. (A) 530 mA
    2. (B) 330 mA
    3. (C) 165 mA
    4. (D) 115 mA

    正解:(C)

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  21. 21關於圖(a)與(b)電路之敘述,若二極體為理想,Vp1 與 Vp2 為 Vo1 與 Vo2 之峰值電壓,下列何者正確?VI(V)C1 C23 + +VI D1 Vo1 VI D2 Vo2t(sec)- --2(a) (b)

    1. (A) Vp1 = 5 V,Vp2 = -5 V
    2. (B) Vp1 = 5 V,Vp2 = 5 V
    3. (C) Vp1 = -5 V,Vp2 = 5 V
    4. (D) Vp1 = -5 V,Vp2 = -5 V

    正解:(C)

  22. 22下列有關雙極性電晶體(BJT)偏壓電路之共射極(CE)組態放大器的特性敘述,何者正確?

    1. (A) 電流增益 α>1,同相放大
    2. (B) 電流增益 α>1,反相放大
    3. (C) 電流增益 β>1,同相放大
    4. (D) 電流增益 β>1,反相放大

    正解:(D)

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  23. 23圖中電晶體 M1 與 M2 之寬長比為(W/L)1:(W/L)2 = 4:1,臨界電壓(VT)皆為 0.8 V,若 Vol = 1 V,則 Vo2 =?0.5 mA+M1 Vo1-+M2 Vo2-

    1. (A) 0.8 V
    2. (B) 0.9 V
    3. (C) 1 V
    4. (D) 1.2 V

    正解:(D)

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  24. 24圖中為雙載子電晶體放大器之等效模型,輸入為 vs,輸出為 vo。關於本放大器的敘述下列何者正確?+vπ rπ ro- gmvπvs+vo RL-

    1. (A) 為共基級放大器
    2. (B) RL 越大則輸入阻抗越小
    3. (C) RL 越大則增益越大
    4. (D) |vo/vs|>1

    正解:(C)

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  25. 25具有臨界電壓 Vth = 1.5 V 且 μnCox(W/L) = 1 mA/V2 的增強型 MOSFET 放大器中,電晶體的輸出直流電壓為 VDSQ = 5 V,直流電源 VGG 約為多少?9V2 kΩVGGRG

    1. (A) 2.5 V
    2. (B) 3.5 V
    3. (C) 5 V
    4. (D) 5.5 V

    正解:(B)

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  26. 26臨界電壓 Vth = 1.5 V 的增強型 MOSFET 所構成如圖之放大器中,流經 R2 = 50 kΩ 及 1.5 kΩ 的直流偏壓電流分別為 0.15 mA 及 4 mA,該放大器的小信號電壓增益為何?VDDR1 1.5 kΩCD vovi CGR2 1 kΩ CS

    106 年 五等 電子學大意 第 26 題附圖

    1. (A) -100
    2. (B) -50
    3. (C) -20
    4. (D) -6

    正解:(D)

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  27. 27下列何者並非使用差動對放大器的好處?

    1. (A) 可降低外界的雜訊干擾
    2. (B) 可減少偏壓電路所需之大電容及大電阻
    3. (C) 適合於積體電路的應用
    4. (D) 可減少電路所需的電晶體數目

    正解:(D)

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  28. 28如圖為 MOS 電晶體操作於飽和模式(Saturation mode)之 π 型小訊號等效電路,其中參數轉導 gm 與汲極電流 ID 的關係約為:G D+vgs rogmvgs-S

    1. (A) gm 正比於 1/ID
    2. (B) gm 正比於 1/ I D
    3. (C) gm 正比於 I D
    4. (D) gm 正比於 ID

    正解:(C)

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  29. 29有一 n 通道 MOSFET 工作於飽和模式(saturation mode),並構成共源極(CS)放大器,該 MOSFET之臨界電壓 Vt = 0.5 V。當 VGS = 2 V 時,求使此電晶體仍工作於飽和區之 VDS 最小值為何?

    1. (A) 0.5 V
    2. (B) 1 V
    3. (C) 1.5 V
    4. (D) 2 V

    正解:(C)

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  30. 30如圖示電路,VCC = +10 V,RB1 = 200 kΩ,RB2 = 200 kΩ,RC = 5 kΩ,RE = 1 kΩ,電晶體電流放大率 β = 100,則此電晶體工作在:VCCRCRB1RB2RE

    1. (A) 截止區
    2. (B) 主動區(active region)
    3. (C) 飽和區(saturation region)
    4. (D) 逆向主動區(reverse active region)

    正解:(C)

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  31. 31如圖所示為一波形產生電路,該電路在正常運作中並於某一瞬時間得知該電容器 C 處於放電狀態,則在此瞬時間,下列那一敘述為正確?其中施加於理想 OPA 之電壓為 ± 12 V。iR5 kΩ-+ vOC +vCVf-4 kΩ2 kΩ

    1. (A) vO = 12 V
    2. (B) Vf = -4 V
    3. (C) vC = 6 V
    4. (D) iR = 1.2 mA

    正解:(B)

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  32. 32三角波產生電路中各個元件的電性數值如圖中所示,並且測得其輸出頻率為 f,則下列那一種組合的改變可使其輸出頻率為原來的 4 倍=4f?兩 OPA 可視為理想。- R C- vO+R1 +R2

    1. (A) R1 增為 2 倍、R2 增為 2 倍
    2. (B) R 減半、R1 減半
    3. (C) C 減半、R2 減半
    4. (D) C 減為四分之一、R 增為 2 倍

    正解:(C)

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  33. 33由 β1 = 80 及 β2 = 100 的電晶體 Q1 及 Q2 所構成 RC 串級放大電路如圖,第 1、第 2 單級放大電路的基極直流偏壓電流 IB1 與 IB2 均為 25 μA,且測得 Ri2 = 4 kΩ,決定該串級放大電路的總電壓增益大小約為多少?熱電壓 VT = 25 mV。VCCR1 1 kΩ R3C2vi β2 = 100β1 = 80C1 voR2 C3RE CE R42 kΩ 2 kΩRi2=4 kΩ

    106 年 五等 電子學大意 第 33 題附圖

    1. (A) 64
    2. (B) 80
    3. (C) 124
    4. (D) 160

    正解:(A)

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  34. 34如圖為一雙極性電晶體電路。雙極性電晶體的 β = 100,VBEactive = 0.7 V,忽略爾利效應。VT = 25 mV,求低頻 3 dB 頻率(選最接近之值)?+20 V10 kΩvoC = 1 μF+ v- sig0.5 mA-5 V

    1. (A) 15.9 Hz
    2. (B) 100 Hz
    3. (C) 3.18 kHz
    4. (D) 20 kHz

    正解:(C)

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  35. 35如圖雙穩態電路,其 R1 = 10 kΩ 且 R2 = 20 kΩ,若在 t =0 時輸出電壓 vo 飽和在-10 V;當在 t>0 時,輸出電壓 vo 突然由-10 V 轉態並飽和在+10 V;試問在 t > 0 時,引起輸出電壓 vo 突然轉態的輸入電壓 vI 狀態為何? R1 R2v+ +VCCvI +- +vo--VCC

    1. (A) vI < -5 V
    2. (B) vI > +5 V
    3. (C) vI > -5 V
    4. (D) vI < +5 V

    正解:(B)

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  36. 36有 一 放 大 器 電 路 的 轉 移 函 數 ( Transfer function ) F(s)=VO (s)/VI (s) 如 下 所 示 , 其 中 s=jω=j2πf :10 sF (s) = ,今製作相角∠F(s)的波德曲線圖(Bode plot),欲估計在頻率 f = 3 kHz 時的相s1+6π × 10 2角,下列何者正確?

    1. (A) 大於 60°
    2. (B) 落於 30°至 60°之間
    3. (C) 落於-30°至 30°之間
    4. (D) 小於-30°

    正解:(C)

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  37. 37如圖所示之電路,假設電晶體操作在順向主動區,IC = 0.838 mA,VT = 26 mV,β = 100,Cπ = 24 pF,Cμ = 3 pF,忽略爾利(Early)與所有其他電容效應,求相關於輸出端之 3 dB 頻率為何?Vin RS CC1→∞ CC2 →∞ VoRE 10 kΩ 1 kΩRBCB →∞-10 V +10 V

    106 年 五等 電子學大意 第 37 題附圖

    1. (A) 28.4 MHz
    2. (B) 38.4 MHz
    3. (C) 48.4 MHz
    4. (D) 58.4 MHz

    正解:(D)

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  38. 38如圖之電路,L1 = L2 = 1 mH,C = 30 pF,若不考慮 R1 對回授網路之負載效應,振盪發生時其振盪頻率為何?R2R1-+ VoCL1 L2

    1. (A) 0.65 MHz
    2. (B) 0.85 MHz
    3. (C) 1.05 MHz
    4. (D) 1.25 MHz

    正解:(A)

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  39. 39矽二極體逆向偏壓時,在電路上會有一個等效並聯寄生電容 Cj,這個電容的主要電荷來自下列何者?

    1. (A) P 型 N 型半導體接合面空乏區內部的載子
    2. (B) P 型 N 型半導體接合面空乏區內部的摻雜雜質
    3. (C) P 型 N 型半導體接合面中性區內部的載子
    4. (D) P 型 N 型半導體接合面中性區內部的摻雜雜質

    正解:(B)

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  40. 40雙極性接面電晶體(BJT)固定偏壓電路加入射極電阻後,可提高工作點穩定度,這是一種:

    1. (A) 正回授
    2. (B) 負回授
    3. (C) 集極回授
    4. (D) 不具回授的作用

    正解:(B)

    本題附有逐題詳解,線上作答後即可看到。

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