申論 1圖一(a)之二極體電流i 與電壓v 關係式為i=I(ev /V−)1，如圖一(b)，其中IDDDSDTS為飽和電流（saturation current），V=25 mV 為熱能電壓（thermal voltage）。T㈠在偏壓點i=I 與v=V，推導二極體順向偏壓時之小訊號電阻r。（7 分）DDQDDQd㈡根據㈠之結果，在偏壓點I=1 mA，V=0.7 V，計算r 之值。（3 分）DQDQdi(mA)D+ iD1 Qv IDS- v(V)0.7D圖一(a) 圖一(b)
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弱點分析
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申論 2圖二(a)之放大器輸入端串聯電容於交流分析時可視為短路，電晶體工作於主動區，其小訊號參數有g，r，β =gr以及r。放大器之交流等效電路如圖二(b)，mπm πo㈠畫出放大器之小訊號等效電路。（4 分）㈡推導R=？（4 分）in㈢推導R=？（4 分）o㈣推導A=？（8 分）i+VCC∞i iioioi RsigsigiRRAi RRsigsiginiioLRI LC圖二(a) 圖二(b)
申論 3圖三(a)與圖三(b)中運算放大器具有理想特性，其輸入與輸出電壓之上下限為±10 V，R=2.5 kΩ，R=10 kΩ：㈠說明圖三(a)電路v 與v 之關係及其工作原理。（3 分）oi㈡在v 與v 於±10 V 之間，繪出圖三(a)電路之v（橫軸）－v（縱軸）之關係曲線，ioio並標示轉折點。（5 分）㈢說明圖三(b)電路v 與v 之關係及其工作原理。（5 分）oi㈣在v 與v 於±10 V 之間，繪出圖三(b)電路之v（橫軸）－v（縱軸）之關係曲線，ioio並標示轉折點。（7 分）R R RR+10 V +10 V- +v voov + v -ii-10 V -10 V圖三(a) 圖三(b)
申論 4圖四之電晶體Q 與Q 完全匹配，g=5 mS，r→∞；R=2 kΩ，R=16 kΩ，12moDDDR=0.2 kΩ，R=0.8 kΩ。SSS㈠V=V=V，畫出對應之半電路，求算小訊號電壓增益A=V/V。（10 分）g1g2cmcocm㈡V=–V=V/2，畫出對應之半電路，求算小訊號電壓增益A=V/V。（10 分）g1g2iddoid+VDDRRD DRDDVoQQV 1 2Vg1RRg2S SRSS-VSS圖四
申論 5圖五(a)中反相器A 與B 之輸入電阻遠大於輸出電阻，其輸入輸出(v-v, v-v)特iAoAiBoB性分別如圖五(b)與圖五(c)所示，畫出圖五(d)串接反相器之輸入輸出(v-v)特性並inout加以說明。（20 分）A, BvviAoAvviBoB圖五(a)v(V)oA0 v(V)iA圖五(b)v(V)oB0 v(V)012345iB圖五(c)AvinvoutB圖五(d)
申論 6圖六之CMOS 邏輯閘含上拉網路（pull-up network, PUN）與下拉網路（pull-downnetwork, PDN），設計PUN 與PDN 實現Y=A+BC，並解釋電路之工作原理。（10 分）+VDDAB PUNCYAB PDNC圖六