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113年 - 113 高等考試_二級_機械工程:自動控制學#123065
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題組內容
四、將下列的 3 階微分方程式轉換成現代控制的形式(Modern control form), 其狀態變數(State variable)以可控制性標準型式(Controllable canonical form)或是所謂相位變數型式(Phase variable canonical form)來表示。
(三)求出所需要之迴授控制 u = -KX 之 K 為何?(10 分)
相關申論題
一、請說明切換式電源轉換器的開關切換頻率升高時,會造成那些優點與缺點?(10 分)
#523577
二、請畫出升壓型直流轉直流轉換器(Boost DC-DC Converter)的電路架構圖,並利用伏秒平衡(Volt-Second Balance)定理推導出其輸出與輸入之電壓增益的數學表示式。(15 分)
#523578
三、請畫出一個半橋式直流轉交流電源轉換器(Half-Bridge DC-AC Power Converter ) 的電路架構圖 , 並說明其如何可以利用弦波脈寬調變 (Sinusoidal Pulse Width Modulation)達成將一個直流電壓源轉換成一個交流弦波電壓源。(25 分)
#523579
四、一個降壓型直流轉直流轉換器(Buck DC-DC Converter)具有以下電氣規格:輸入電壓 50 V、輸出電壓 12 V、開關切換頻率 50 kHz、輸出功率 60 W。其在 40%負載時,會從連續導通模式操作變成非連續導通模式操作,且輸出電壓漣波小於 1%。請設計滿足這些規格的輸出電感和輸出電容。(25 分)
#523580
五、一個馳返式轉換器(Flyback Converter)有下列電氣規格:輸入電壓 24 V、 輸出電壓 120 V、輸出功率 150 W、開關切換頻率 100 kHz,且具有非常大的輸出電容,以及理想的開關元件。若其變壓器匝數比為 1:4,磁化 電感為 800 μH,且漏感可以忽略不計。請計算滿載且開迴路操作之下, 通過開關之最大峰值電流為何?(25 分)
#523581
一、請分別敘述半導體製程中所使用的蝕刻製程技術(Etching technology) 與舉離製程技術(Lift-Off technology),並比較兩者缺點及解決方案。 (20 分)
#523582
(一)一個具有介電層的金屬氧化半導體(MOS)元件,面積為 4 μm2 ,介電層厚度為10 nm,使用介電常數 (Dielectric constant)為 25 的五氧化 二鉭 (Ta2O5) 當介電層,當該 MOS 元件外加偏壓為 5 伏特時,試分別求出該 MOS 元件可以儲存的總電荷量與每平方公分產生的電子數。 (10 分) (設真空中介電常數εo為F/cm)
#523583
(二)試設計一個具有10 nH 電感值(L)的方形平面螺旋形積體電感,若電感圈數為 20,則所需的方形平面螺旋半徑應為多少?(10 分) (設真空中介磁常數μo為H/m ) (各小題均計算至小數點後第二位)
#523584
(一)點缺陷(Point defect)
#523585
(二)線缺陷(Line defect)
#523586
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