電機工程學系

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歷史沿革

本系成立宗旨在整合電子、電機、資訊、控制等多學門之工程技術,以培養跨領域具系統整合能力之電機電子科技人才為目標,同時配合產業界需求、支援國家重點科技發展,以「系統晶片」、「多媒體與通訊」、與「智慧型控制與機器人」等三大領域為核心發展方向,期望藉由學術創新引領產業發展,全力培養能直接投入電機電子產業之高級技術人才,厚植本國科技產業之競爭實力。

本系肇始於民國92年籌設之「應用電子科技研究所」,經一年籌劃,於民國93年8月正式成立,開始招收碩士班研究生,以培養具備理論、實務能力之高階電機電子科技人才為目標。民國96年8月「應用電子科技學系」成立,招收學士班學生,同時間,系所合一為「應用電子科技學系」。民國103年8月更名為「電機工程學系」,民國107年電機工程學系博士班成立,完備從大學部到博士班之學制規模,進一步擴展與深化本系的教學與研究能量。

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    使用0.18-μm互補式金氧半製程之鎖相迴路與頻率合成器之設計與實現
    (2014) 黃紹緯; Shao-Wei Huang
    對於各類通訊系統而言,隨著操作頻率越來越高,鎖相迴路也在其扮演著越來越重要的角色,而為了適應不同通訊系統規格的應用,鎖相迴路所要求的電路規格也有所不同,但還是會以低功耗與低相位雜訊為主要目標,只是這些目標還有許多問題需要克服,因此如何在各種電路特性上做取捨是最重要的議題。 在第四章實現了應用於5 GHz的鎖相迴路,其使用變壓器回授的壓控振盪器與高速的TSPC除頻器,讓鎖相迴路能達成低功耗與降低相位雜訊的目標。此外我們在振盪器中增置一組變容器來提高電路的調變範圍,而量測的相位雜訊在正常偏壓下,載波偏移100 kHz處為-88.15 dBc/Hz;在載波偏移10 MHz處為-117.89 dBc/Hz,整體功率消耗為26.5 mW,若在低偏壓下,載波偏移100 kHz處為-90.88 dBc/Hz;在載波偏移10 MHz處為-115.8 dBc/Hz,整體功率消耗為12.12 mW,操作範圍為4.33~5.1 GHz。 第五章實現了應用於X頻段的頻率合成器,其使用交叉耦合對的LC振盪器架構、電流模式邏輯除頻器與多模除頻器,來達成降低相位雜訊的目標。並且我們在LC振盪器中增置一組電容來提高共振腔中的品質因素,以提高電路相位雜訊的表現,此外在預除電路的部分的,我們將電流模式邏輯除頻器的尾電流源部分刪除以增加其操作速度。量測的相位雜訊在正常偏壓下,載波偏移100 kHz處為-67.28 dBc/Hz;載波偏移10 MHz處為-119.3 dBc/Hz,整體功率消耗30.26 mW,若在低偏壓下,載波偏移100 kHz處為-67.28 dBc/Hz;載波偏移10 MHz處為-119.3 dBc/Hz,整體功率消耗17.01 mW,操作範圍為10.43~10.77 GHz。
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    應用於X頻帶9.75/10.6 GHz頻率合成器之設計與實現
    (2014) 趙家祥; Chia-Hsiang Chao
    在數位傳播衛星(DBS)的規範下,操作在Ku頻帶10.7~12.75GHz的低雜訊模塊降頻器是衛星電視訊號接收鏈中一個重要的部份。因為低雜訊模塊降頻器必需將Ku-Band的RF訊號降頻至L-Band的IF訊號(0.95~2.15GHz)。因此在低雜訊模塊降頻器的設計上,需要一個X頻帶頻率合成器來提供9.75GHz及10.6GHz的振盪源訊號。本論文使用了TSMC CMOS 0.18-µm製程實現了X頻段9.75/10.6GHz頻率合成器。 本論文依序實現了多模除頻器、X頻帶頻率合成器前端電路以及X頻帶9.75/10.6GHz頻率合成器,分別在第三章、第四章及第五章呈現。在第三章實現出了一個七位元多模除頻器,其除數從128~255,在直流偏壓1.5V下最高可操作在3.3GHz,功率消耗為5.85mW。在第四章實現了X頻帶頻率合成器前端電路,包含電壓控制振盪器及除四預除頻器電路兩個部份。電壓控制振盪器部份採用交叉耦合對的方式,同時利用一個開關電路來實現9.75/10.6 GHz頻段切換的功能。其功率消耗為10.5mW。高頻頻段相位雜訊在載波偏移1MHz處-102.95dBc/Hz;低頻頻段相位雜訊在載波偏移1MHz處為-92.199dBc/Hz。預除頻電路部分採用電流模式邏輯式的除頻器架構。同時,刪除了CML的尾電流部分來增加速度。其功率消耗為14.5mW。在第五章實現了X頻帶9.75/10.6GHz頻率合成器。輸出頻率為9.75GHz時,相位雜訊在載波偏移100KHz處為-66.11 dBc/Hz;在載波偏移1MHz處為-89.85 dBc/Hz。輸出頻率為10.6GHz時,相位雜訊在載波偏移100KHz處為-66.77 dBC/Hz;在載波偏移1MHz處為-90.55 dBC/Hz。其功率消耗為34.5mW。