106年 - 106 高等考試_三級_醫學工程：醫用電子學#63322

一、有位醫學工程師擬使用 555 振盪器設計具有輸出脈衝寬度為 100 微秒之單穩態複振器（monostable multivibrator）（如圖一），以控制步進馬達，請依據一般商用規格元件，說明如何選擇電阻值與電容值和其推算過程。（20 分）

二、電流刺激器在醫療上有其應用目的，為了放大其刺激電流通常會使用以電晶體為基礎之達靈頓電路（Darlington circuit）如圖二所示，假設兩電晶體 Q₁ 與 Q₂ 輸出阻抗可以忽略，其電流增益參數分別為 β₁ 與 β₂，請繪製其小信號等效電路，和計算其電流增益。（20 分） 

三、有一位醫工系學生為了執行生物組織之電阻抗測量專題，設計了定電流源電路如圖三所示，假設此運算放大器為理想元件，請推導出 $i_L$ 與 $v_I$ 之關係式，並說明在滿足何種條件下，該輸出電流 $i_L$ 將與負載 $Z_L$ 無關，可藉由一個電阻元件控制其電流大小。（20 分）

四、測量心電圖時常會受到 60Hz 或基線飄移等雜訊干擾，一般可以使用被動式或主動式濾波器加以處理，若以金氧半場效電晶體（MOSFET）與運算放大器為主要元件，請繪製單極點低通切換式電容濾波器（one-pole low-pass switched-capacitor filter）電路圖並說明其工作原理。（20 分）

五、分析生醫電信號時，首先需要應用類比數位轉換器（analog-to-digital converter）將信號轉換為數位信號，然後存入電腦。請繪製 3 位元平行式類比數位轉換器電路圖並說明工作原理。（20 分）