升科大四技-電子學總複習講義(全)(2017最新版)(附解答本)

第 1 章 概論
1-1 電子學發展的歷史...1-2
1-2 積體電路(IC)時期...1-3
1-3 基本波形的認識...1-4
1-4 正弦波(Sine Wave) ...1-7
1-4-1 平均值... 1-8
1-4-2 正弦波的有效值... 1-10
1-5 方波(Square Wave) ...1-13
1-6 三角波與鋸齒波...1-19
1-7 波形因數與波峰因數...1-21
 
第 2 章 二極體的物理性質及特性
2-1 原子結構與元素週期表...2-2
2-2 本質半導體...2-4
2-3 摻雜－外質半導體...2-5
2-3-1 多數載子與少數載子... 2-5
2-3-2 施體雜質與N 型半導體...2-6
2-3-3 受體雜質與P 型半導體...2-9
2-3-4 本質半導體、外質半導體的電阻溫度係數... 2-11
2-3-5 電子流與電洞流... 2-12
2-4 PN 二極體的開路特性...2-15
2-4-1 空乏區... 2-16
2-4-2 障壁電壓... 2-18
2-5 二極體之外加偏壓特性... 2-22
2-5-1 順向偏壓(forward bias) ...2-22
2-5-2 逆向偏壓(reverse bias) ...2-23
2-6 二極體電流方程式... 2-24
2-7 二極體之三大等效電路解法2-29
2-7-1 理想二極體等效電路… 2-29
2-7-2 定電壓模式等效電路… 2-33
2-7-3 補充：密爾門公式... 2-36
2-7-4 戴維寧等效電路... 2-36
2-8 二極體障壁電壓與漏電電流的溫度效應... 2-38
2-9 二極體的電容效應... 2-41
2-9-1 擴散電容量(CD)... 2-41
2-9-2 過渡電容量(CT) ... 2-41
2-10 可變電容二極體... 2-43
2-11 稽納二極體(Zener diode) ... 2-44
2-12 發光二極體LED ... 2-55
 
第 3 章 二極體的應用電路
3-1 整流概論... 3-2
3-2 半波整流電路(Half Rectifier Circuit) ... 3-4
3-2-1 工作原理... 3-4
3-2-2 半波整流之輸出值... 3-5
3-3 中心抽頭式全波整流器... 3-9
3-3-1 工作原理... 3-11
3-3-2 中心抽頭式的輸出值.. 3-12
3-4 橋式全波整流...3-15
3-4-1 工作原理... 3-16
3-4-2 橋式整流的輸出值... 3-18
3-5 漣波與漣波百分比...3-23
3-5-1 漣波因數(ripple factor)3-23
3-5-2 濾波電路與漣波百分比3-24
3-5-3 全波% = 2.4 ×100% LRC...3-27
3-6 倍壓整流電路...3-32
3-6-1 半波倍壓電路... 3-33
3-6-2 全波倍壓電路... 3-36
3-7 直流電壓調整率...3-38
3-7-1 Zener Diode 方式穩壓3-40
3-7-2 稽納穩壓電路... 3-40
3-7-3 穩壓IC... 3-42
3-8 箝位電路(Clamping Circuit) ...3-47
3-9 截波電路(Clipping Circuit) ... 3-56
3-9-1 三點判斷法... 3-57
3-9-2 Vo與Vi 之V-V 轉換曲線... 3-57
3-9-3 二極體串聯截波電路(一) ... 3-57
3-9-4 二極體串聯截波電路(二) ... 3-62
3-9-5 二極體並聯截波電路.. 3-64
3-9-6 雙截波電路... 3-68
3-9-7 稽納二極體截波電路... 3-72
 
第 4 章 雙極性電晶體BJT
4-1 雙極性與單極性... 4-2
4-1-1 BJT 的製造與符號... 4-2
4-1-2 電晶體的編號... 4-7
4-2 E J 順向、C J 逆向（雲霄飛車）與β 值... 4-9
4-2-1 為何JE 順向（發射）、JC逆向（吸出）... 4-9
4-2-2 電晶體的電流增益－β 值... 4-13
4-3 電晶體的三種放大組態... 4-15
4-3-1 共基式(CB) ... 4-16
4-3-2 共射式(CE) ... 4-18
4-3-3 共集式(CC)射極隨耦器4-21
4-3-4 三態的Vo /Vi 相位關係4-24
4-4 電晶體的三區... 4-25
4-4-1 截止區(cut-off region) 4-28
4-4-2 主動區(active region). 4-29
4-4-3 飽和區(saturation region)... 4-31
4-5 電晶體與開關電路... 4-34
4-5-1 電晶體與反相器... 4-34
4-5-2 電晶體與LED... 4-38
4-5-3 電晶體與繼電器... 4-38
 
第 5 章 電晶體直流工作點的分析
5-1 直流負載線(DC Load Line) ..5-2
5-1-1 最佳直流工作點... 5-3
5-2 共射式放大電路偏壓設計...5-9
5-2-1 固定偏壓法(Fixed Bias)... 5-10
5-2-2 射極電流( E I )回授偏壓法... 5-17
5-2-3 自給偏壓法(Self-Bias)... 5-22
5-2-4 集極電壓(VCE)回授偏壓法... 5-31
5-3 共集極式偏壓電路...5-36
5-4 共基極式偏壓電路...5-39
 
第 6 章 電晶體之交流小信號分析
6-1 小信號之定義...6-2
6-2 共射極放大四大電路分析...6-8
6-2-1 無RE 一固定偏壓電路.. 6-9
6-2-2 有RE ，但無CE ... 6-13
6-2-3 含CE -射極旁路電容器6-17
6-2-4 含有信號源內阻-RS ... 6-26
6-3 共集式－CC 式放大電路...6-27
6-4 共基極式放大電路...6-34
6-5 達靈頓電路... 6-38
 
第 7 章 串級放大電路
7-1 變壓器交連式放大器... 7-2
7-2 電阻／電容耦合式放大器... 7-5
7-3 直接耦合式放大器... 7-10
7-4 串級放大器與分貝... 7-12
7-4-1 AP與分貝... 7-12
7-4-2 AV 與分貝... 7-13
7-4-3 dBm... 7-14
7-4-4 AVT 與dBT (Total)... 7-15
7-5 串級放大器之頻率響應... 7-18
 
第 8 章 場效電晶體之特性
8-1 FET 的分類... 8-2
8-1-1 單載子與雙載子... 8-5
8-1-2 電壓控制元件與電流控制元件... 8-6
8-2 N-通道JFET ... 8-8
8-2-1 IDSS的定義... 8-10
8-2-2 Vp =VGS(OFF)的定義... 8-10
8-3 N - JFET 的電壓電流方程式8-11
8-3-1 三極體區電流方程式.. 8-11
8-3-2 夾止區電流方程式... 8-14
8-3-3 N-JFET 的直流偏壓... 8-19
8-3-4 固定偏壓(fixed bias) .. 8-19
8-3-5 源極自給偏壓(self-bias)8-21
8-3-6 閘極分壓偏壓... 8-24
8-3-7 總整理... 8-26
8-4 P 通道JFET ...8-28
8-5 FET 與BJT 之優缺點...8-29
8-6 MOSFET 的特性與參數...8-30
8-7 N 通道增強型MOSFET ...8-32
8-7-1 物理結構... 8-32
8-7-2 電流方程式... 8-35
8-7-3 三極體區(歐姆區)... 8-37
8-7-4 夾止區... 8-38
8-8 增強型MOSFET 之直流偏壓...8-39
8-8-1 閘極分壓自給偏壓方式8-39
8-8-2 汲極回授偏壓方式... 8-44
8-8-3 C-MOSFET 的邏輯電路8-47
8-9 增強型P 通道MOSFET ...8-49
8-10 空乏型N 通道MOSFET ..8-51
8-11 空乏型P 通道MOSFET...8-55
 
第 9 章 場效電晶體放大器電路
9-1 FET 的交流分析...9-2
9-1-1 交流信號轉移函數－gm... 9-2
9-1-2 JFET 交流等效電路 ... 9-4
9-2 共源式放大器... 9-5
9-2-1 共源式RS不存在... 9-6
9-2-2 共源式含RS存在... 9-12
9-3 共汲式放大器：源極隨耦器9-15
9-3-1 靴帶式電路... 9-21
9-4 共閘極式放大器... 9-22
 
第10 章 運算放大器
10-1 OPA 概論... 10-2
10-1-1 理想運算放大器特性... 10-2
10-1-2 反相輸入端( −Vi )、非反相輸入端( +Vi )與Vo 關係...10-5
10-1-3 OPA 內部分析... 10-6
10-1-4 虛短路(Virtual Short Circuit) ... 10-7
10-1-5 OPA 輸出端電壓、電流之限制... 10-13
10-1-6 變動率SR(slew rate)與頻寬(BW)... 10-15
10-2 反相放大器... 10-20
10-3 非反相放大器... 10-27
10-4 加法電路... 10-33
10-4-1 反相加法器... 10-33
10-4-2 同相加法器... 10-38
10-5 減法器...10-40
10-5-1 單端輸入減法電路.. 10-40
10-5-2 多端輸入減法器... 10-43
10-6 電壓隨耦器...10-44
10-7 峰值追蹤器...10-46
10-8 D/A 轉換器...10-47
10-8-1 加權電阻型電路... 10-47
10-8-2 R/2R 型電路... 10-50
10-9 基本儀表放大器(IA)...10-54
10-10 定電流源電路...10-57
10-11 微分電路(Differentiation)...10-58
10-12 積分電路...10-62
10-13 精密整流電路...10-66
10-13-1 正半週之半波整流10-66
10-13-2 負半週之正半波整流10-68
10-14 四通被動元件濾波電路.10-70
10-14-1 低通(濾高)電路... 10-70
10-14-2 高通(濾低)電路... 10-75
10-14-3 帶通濾波器... 10-78
10-14-4 拒通濾波器... 10-79
10-15 四通主動元件濾波電路... 10-79
10-15-1 低通(濾高)濾波器... 10-80
10-15-2 高通(濾低)濾波器... 10-83
10-15-3 帶通濾波器... 10-85
10-15-4 帶止濾波器... 10-89
10-16 OPA 之直流偏壓造成Vo 的誤差與消除... 10-90
 
第 11 章 基本振盪電路應用
11-1 回授(feed-back)...11-2
11-2 正弦波的自激振盪...11-3
11-2-1 巴克豪森定則... 11-5
11-3 正弦波低頻振盪電路...11-6
11-3-1 RC 相移振盪器... 11-6
11-3-2 韋恩電橋振盪器... 11-13
11-4 正弦波射頻振盪電路...11-19
11-4-1 哈特萊振盪器(Hartley oscillator)... 11-19
11-4-2 考畢子振盪器(Colpitts oscillator)... 11-22
11-4-3 石英晶體振盪器(Quartz Crystal oscillator)... 11-24
11-5 OPA 比較器...11-25
11-6 OPA 樞密特觸發器...11-31
11-6-1 對稱型之反相樞密特觸發器... 11-31
11-6-2 附加VREF之非對稱型反相樞密特電路... 11-38
11-6-3 對稱型之同相樞密特電路... 11-41
11-6-4 附加VREF之非對稱型之同相樞密特電路... 11-45
11-7 OPA 應用之方波產生器.. 11-47
11-8 OPA 應用之三角波產生器... 11-55
 
第 12 章 BJT 的四個多諧電路
12-1 無穩態多諧振盪電路...12-2
12-1-1 振盪原理... 12-3
12-2 雙穩態多諧振盪器...12-8
12-3 單穩態多諧振盪電路... 12-11
12-4 樞密特觸發電路...12-14
 
第 13 章 NE555 定時器
13-1 NE555 的8 隻接腳介紹...13-2
13-2 NE555 無穩態電路...13-4
13-3 NE555 單穩態電路...13-14
13-4 NE555 雙穩態電路...13-18