高等電子電路

1. 高等電子電路 授課教師：蔡友遜(03A0801, 3235)

2. 教學目標 • 本課程的目的在建立學生進階的電子電路知識，並學習如何設計與分析電子電路的能力。課程將以運算放大器及應用電路、主動濾波器、放大器頻率響應為主題來引導學生，以期能建立電路設計、分析與應用的能力。

3. 課程大綱 • 第一章 放大器頻率響應 • 第二章 運算放大器 • 第三章 基本運算放大器電路 • 第四章 特殊運算放大器電路 • 第五章 主動濾波器

4. 教科書 • 電子學, 楊棧雲、林光謙、楊伏夷 著, 全華圖書, 2008. 參考資料 • 1、電子學, 楊善國 著, 全華圖書, 2010. • 2、電子學, 黃俊達、鄔文杰、陳森元著, 高立圖書, 2010.

5. 評分標準 • 期中考 ：35% • 期末考 ：35% • 平時成績：20% • 平台使用：10%

6. 電晶體放大器 一個電晶體交流信號大器是把一部分直流電源功率轉換成交流信號功率的放大器。 一個交流信號透過電容交連被疊加在直流偏壓上，輸出交流信號是反相而且騎在直流位準VCE上。

7. BJT 特性 集極特性曲線顯示電晶體的三個電流關係。 這曲線顯示的是在基極電流固定時的情形，第一個區域是飽和區。 崩潰區 工作區 在B點以前VCE增加IC也增加。在B和C之間是平坦，那是工作區。 飽和區 C以後是崩潰區。

8. I C I B6 I B5 I B4 I B3 I B2 I B1 = 0 I 截止 區 B V CE 0 BJT 特性 集極特性曲線是說明電晶體三個區域電流的關係。 在設定不同的基極電流可產生一系列的集極特性曲線。 bDC是集極電流與基極電流的比值。 它可能從曲線得到。無論如何從曲線得到的βDC值是很接近的。

9. I C 飽和點 I C(sat) 截止點 f = 0 I B V CE V V 0 CE(sat) CC 直流負載線 直流負載線代表電晶體的外接電路，可由飽和點到截止點的連接線畫出。 電晶體的特性曲線與負載線重疊畫在一起，從飽和到截止點被稱為作用區。

10. 直流工作點 偏壓可建立電晶體放大器的直流工作點(Q-點) ；交流信號可在工作點上下變動 。 I (mA) C 負載線 例如:直流基極電流若是300mA，當信號輸入時引起基極電流變化從200mA到400mA，集極電流變化從20mA到40mA。 . I I b c A 400 A µ 40 Q 300 A = I µ I 30 BQ CQ B 20 200 A µ (V) V CE 0 1.2 3.4 5.6 V CEQ V ce

11. I C Q B 輸入 I 信號 I CQ Q V 0 CE V 截止 CC 截止 V ce V CEQ 直流工作點 信號擺動超出作用區時就會被切掉。 例如：偏壓建立在較低的工作點，結果信號在靠近截止區的部分被切除。

12. 交流負載線 線性放大器可以使用交流負載線來做圖解說明。 交流負載線和直負載線不同，因為負載電阻與集極電阻間的電容器在直流時是開路，而在交流時是短路，因此負載電阻與集極電阻是並聯。

13. I C I c(sat) 交流負載線 Q I CQ 直流負載線 V 0 V V CE ce(cutoff) CEQ A類功率放大器 A類功率放大器是一個在線性區動作的大信號放大器。 理想上A類功率放大器是在交流負載線的中心動作。 注意到一個A類放大器的直流放大器散逸在沒有信號時最大。直流功率散逸是ICQ與 VCEQ的乘積。

14. 第一章頻率響應 • 電容的影響 • 低頻響應 • 高頻響應 • 放大器總頻率響應