所屬科目：電子學
一、圖一(a)為一個小訊號的弦波（Vp）偏壓在一個直流電壓（V0），其數學式為。將此訊號跨接到二極體的順向偏壓，如圖一(b)表示，在順向偏 壓條件下，此二極體的電壓（v）及電流（i）的關係為： 。假設小訊號條 件成立：，試求出此二極體的輸出電流（ID）。（答案請用 Vp、VT、V0、I S 、 ω 表示）（20 分）
二、請求圖二(a)(b)(c)的小訊號電壓增益（Vout / Vin），電晶體 M1及 M2的轉導為 gm1及 gm2， （注意箭頭方向：NMOS 或 PMOS）。圖二(a)及(b)的輸出電阻 ro 忽略不計，圖二(c) 的輸出電阻 ro1及 ro2必須考慮在答案中。（20 分）
三、請求圖三電路的電壓增益（Vout / Vin），假設運算放大器為理想元件。接著，請依下列 兩種情況：⑴R1C1 ＞ R2C2，⑵R1C1 ＜ R2C2分別畫出電壓增益的大小對頻率關係圖，兩 圖中皆必須標示增益的數值及轉折的頻率點。（20 分）
四、通常衡量一個製程技術的先進與否，採用電晶體的截止頻率（fT）來評價。當小訊號 的電流增益為 1 時的頻率即為截止頻率。如圖四(a)、(b)分別表示為 BJT 及 MOS 電 晶體於計算電流增益的電路圖。請計算 MOS 及 BJT 電晶體的截止頻率（fT）。（20 分）
{ BJT電晶體小訊號參數：gm、rπ、Cπ，忽略Cμ；MOS電晶體小訊號參數：gm、Cgs，忽略Cgd }
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。將此訊號跨接到二極體的順向偏壓，如圖一(b)表示，在順向偏 壓條件下，此二極體的電壓（v）及電流（i）的關係為：
。假設小訊號條 件成立：
，試求出此二極體的輸出電流（ID）。（答案請用 Vp、VT、V0、I S 、 ω 表示）（20 分）
