Page 24 - eAB104_大學電子學實習(二)

實習 1 單級放大器設計－共射極組態

電路關鍵元件說明：

1. DC 偏壓：R 1、R 2 提供放大器元件「電晶體」必要之主動(ACT)區偏壓(V BE
順偏，V BC 反偏)；此偏壓值即所謂 DC 工作值，將深深影響 AC 特性，特別
是輸入阻抗。

2. DC 偏壓負回授處理：加上射極電阻(R E)做「負回授」偏壓處理後，BJT 工
作點會相當穩定；但是過大的負回授量會造成 AC 增益嚴重的衰減；基於
AC 增益的穩定性與可控性之需求，「適量的」負回授處理是重要之關鍵。

3. 耦合(Coupling)電容 C 1、C 2：功能
(1) DC 阻絕：電容對 DC 具有阻絕性，使得每一級放大器的偏壓設計簡化(可

獨立設計)。
(2) AC 耦合：對 AC 信號則提供了級與級間的 RC 耦合能力。但是，必須注
意耦合電容對低頻信號的影響，此影響將在本冊實習 13「放大器頻率響
應(3)」中再做詳細探討。

4. 旁路電容 C E：提供電阻 R E2 適當的 AC 旁路，以避免增益的過度衰減；其電
容值的大小對低頻信號影響極巨，需特別注意。

5. 阻抗匹配：下列各組兩者之間阻抗大小的匹配性(相對關係)是電路各級在直
接連接時能否提供良好信號(V, I, P)傳遞的重要關鍵。
(1) 信號源內阻(R S)與放大器輸入阻抗(R in)之間；

(2) 放大器輸出阻抗(R out)與負載電阻(R L)之間。

電路分析方法
1. 直流 DC 偏壓分析
【直流等效電路】：分析「電源電壓 V CC」對電路的(DC 偏壓)效果

將耦合電容 C 1、C 2 與旁路電容 C E 開路，交流信號(v I) = 0；如圖 1-2(b)
所示。進一步，使用戴維寧定理，簡化 R 1 與 R 2 的分壓網路，可得圖 1-3 直
流等效電路；其中：

(1) R B = R 1 // R 2；此值影響輸入阻抗；
R R
(2) V BB = V CC ⋅( 2 ) = V CC ⋅( B )；提供偏壓
R + R 2 R 1
1
(3) R E = R E1 + R E2；(如何分配？)
由 B - E 迴路電路方程式：

V BB = I B ⋅ R B + V BE + ( 1 + β ) ⋅ I B ⋅ R E

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