101年公務人員普通考試四級 電子學概要

一個pn接面其摻雜濃度為N_A = N_D =10¹⁶/cm³，接面的截面積為100μm²，假
設本質濃度n_i=10¹⁰/cm³。
(一) 計算接面的內建電壓(built-in voltage)。
(二) 當未加外加電壓時，求空乏區寬度(W_dep )，以及它伸展入p 區及n 區的寬度
(三) 求儲存在接面任一邊的電荷大小。
(四) 計算接面電容C_j。
（註：矽材料之介電係數為11.7ε₀ =1.04×10^-12F/cm，V_T = k_T /q = 0.025V ）

考慮圖1 之FET 放大器，若V_t(on) = 2 V，k'_n(W/L) =1mA/V²，V_GS = 4V，
V_DD =10 V，且R_D = 3.6 kΩ。
(一) 求直流偏壓I_D與V_D。
(二) 計算在偏壓點之互導g_m值。
(三) 計算電壓增益值v_d / v_gs。
(四) 若FET之λ = 0.01V⁻¹，求偏壓點之r_o並計算電壓增益。

(一) 將圖2電路的v_O表示成v₁與v₂的函數。
(二) 由v₁看到的輸入電阻為何？
(三) 由v₂看到的輸入電阻為何？
(四) 由連接在兩個輸入端之間的信號源看到的輸入電阻為何？

 

邏輯反相器的電壓轉移特性用三條直線來近似，如圖3 所示。若V_IL =1.5V，
V_IH = 2.5 V，V_OL = 0.5 V，且V_OH = 4 V，求：
(一) 雜訊邊限NM_H 與NM_L 。
(二) v_O = v_I 時的v_I 值。
(三) 轉態區的電壓增益。

一功率電晶體之T_Jmax =180^oC ，於外殼溫度50^oC 時可散逸50 W。
(一) 若使用絕緣套環將之接到散熱器，其熱阻為0.6^oC/W，散熱器溫度須為多
少才能保證在30 W 安全操作？
(二) 若環境溫度為39^oC，所需的散熱器熱阻為多少？
(三) 若一特別的鋁散熱器在停滯的空氣下每cm 長的熱阻為4.5^oC/W，需要的
散熱器長度為何？