108年 - [無官方正解]108 全國高級中等學校學生技藝競賽考試_工業類:工業電子#139128

1. 如圖1-1所示電路，若OPA的電源為5V，求Vo = ?

(A)-10 V (B)3V (C)-7V (D)-5V

2. 如圖1-2，CLOCK輸入120 Hz方波，則Q_A輸出頻率與工作週期為？

(A)30Hz、25% (B)30Hz、50% (C)60Hz、25% (D)60Hz、50%

3. 圖1-3所示，電晶體β = 100，VBE ≈ 0V，V_T = 25 mV，則輸入阻抗Zin之值約為何？

(A)75K (B)20K (C)4.5K (D)20Ω

4. 紅紅黑金紅的精密電阻值為 (A)22 Ω ± 0.2％ (B)22.0 Ω ± 2％ (C)220 Ω ± 0.2％ (D)220.0 Ω ± 2％

5. 以三用電表量得AC 110V，其電壓之峰值為 (A)155 V (B)220 V (C)110 V (D)310 V

6. 利用運算放大器及RC相移電路來設計振盪器，下列敘述何者錯誤？ (A)RC相移形成負回授特性 (B)迴路增益|βA| ≥ 1 (C)回授網路之相移為180度 (D)直流供電，產生交流信號輸出

7. 一理想三級串級放大器電路，第一級電壓增益為–100，第二級放大器電壓增益為20 dB，第三級放大器電壓增益為10dB。則此放大器之總電壓增益為何？ (A)70dB (B)50dB (C)10dB (D)-10dB

8. 如圖1-4所示電路，若v(t) = 20√2 sin (5t)V，則電路總電流i(t)為何？

(A)2√2 sin(5t+45)A (B)2√2 sin(5t-45)A (C)2 sin(5t-45)A (D)2 sin(5t+45)A

9. 如圖1-5所示，若兩個反及閘皆為開集極輸出閘，其輸出F為

(A)(XYWZ)' (B)(XY)'+(WZ)' (C)(XY)'+(W'Z') (D)(XY)'·(WZ)'

10. 有關NPN電晶體共射極組態電路，直流工作點之設計，當輸入適當之弦波電壓信號測試時，則下列敘述何者錯誤？ (A)工作點位置若接近飽和區時，會使得輸出電壓信號波形之正半週發生截波失真 (B)工作點位置在負載線之中間時，輸出電壓信號波形與輸入電壓信號波形反相 (C)工作點位置若接近截止區時，當輸入電壓信號波形為負半週時之輸出信號波形會失真 (D)理想之工作點位置通常設計於負載線之中間

二、填充題
1. 如圖2-1所示電路，電晶體β = 100，V_BE = 0.7V，V_CE(Sat) = 0.2V。則集極電流 = ___________。

2. 如圖2-2所示電路，若V_BE = 0.7V，β= 99，V_T = 25mV，則電壓增益V_O/V_i = ____________。

3. 如圖2-3所示電路，若R、X_L、X_c1、X_c2之阻抗值皆為2Ω，則電路中電感抗XL兩端之電壓大小為何？___________

4. 如圖2-4所示之穩壓電路，Vi = 12 V，VZ = 3 V，在正常工作下輸出電壓Vo = _______。

5. 如圖2-5所示之電路，Rx可由電源獲得的最大功率Pmax為何？_____________

6. 如圖2-6所示之MOSFET電路，已知IDSS = 12 mA，夾止電壓(pinch-off voltage)V_P = -2V，其工作點之I_D = 3mA，則此放大器之小信號電壓增益A_v = Vo/Vi的值為何？_____________

7. 請問圖2-7，假設T型正反器QA, QB, QC之初始值為000，進入6個CLK後的QA, QB, QC之值為？______________

8. 布林代數Y = f(A,B,C)其真值表如圖2-8，下列何者是圖2-8和之積(Product of Sum)的最簡式__________________

9. 如圖2-9電路圖中，若D2D1D0的初始狀態為001，且CLK適當觸發，電路經過4個時脈週期後，D2D1D0會呈現甚麼狀態？_________

10. 圖2-10所示為利用4對1多工器所設計的邏輯電路，其中，輸入信號為CBA，試求輸出F最簡化之布林函數F = ________________

三、計算與設計題 
1. 請用1個OPA、一個可變電阻和若干個電阻，設計一直流準位調整電路，使滿足Vo = -(Vi + V_offset)。

2. 使GPIO輸出0V時馬達不運轉，輸出3.3V時馬達運轉。

3. 承上題，要使用此MCU的GPIO來控制馬達可以輸出三個轉速（高、中、低），請依序畫出對應 (a)高 (b)中 (c)低 三個轉速的三個不同工作週期的輸出波形。

4. 如圖3-1，請求輸出Vo與輸入V1~V5的關係 = ？

5. 如圖3-2，請求輸出Vo的 (a)頻率 (b)工作週期？