注冊工程師考試輔導基本理論醫用電子學第一節基本元器件電阻電阻的性質消耗功率電阻的種類線繞電阻帶有電感成分電阻的參數阻值，功率，誤差有關計算公式串聯阻值相加

并聯

兩個電阻并聯

電阻阻值、誤差色環表示法棕紅橙黃綠藍紫灰白黑1234567890倒數第二環為零的個數，另加：金X0.1，銀X0.01最后一環表示誤差金5%，銀10%，綠0.5%，棕1%，

無色20%（不常見）例：橙藍綠金3600000Ω

（3.6MΩ）誤差5%例：棕黑紅銀1000Ω

（1KΩ）誤差10%電容電容的性質存儲電場能，不消耗功率電容的種類電解電容具有電感成分電容的參數容量，耐壓，

容抗有關計算公式并聯容量相加

串聯

兩個電容串聯

電容容量、誤差表示法容量單位：法拉皮法（pF）=10-12F

納法（nF）=10-9F

微法（μF）=10-6F直標法例如：4.7μF16V色標法沿電容引線方向，用不同的顏色表示不

同的數字，規則同電阻色環。

誤差表示：F、G、J、K、L、M1%2%5%10%15%20%數標法

一般用三位數字表示容量大小，前兩位表示有效數字，第三位數字是10的多少次方，如果是9則表示X0.1，基本單位為pF。例：102表示10x102

pF=1000pF=1nF；209表示20x10-1

pF=2pF；104表示10x104pF=100000pF=100nF=0.1μF正負極表示長腳為正，

短腳或有黑塊標記為負電感電感的性質存儲磁場能，不消耗功率（理論）電感均具有電阻成分電感的種類空心，鐵芯，磁芯電感的參數電感量，

感抗晶體管

PN結，二極管，穩壓管P型半導體－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－N型半導體++++++++++++++++++++++++擴散運動內電場E漂移運動空間電荷區PN結處載流子的運動PN結加正向電壓PN結加反向電壓空間電荷區空間電荷區伏安特性UI導通壓降:硅管0.6~0.7V,鍺管0.2~0.3V。反向擊穿電壓UBR死區電壓硅管0.5V,鍺管0.2V。UIE+-反向漏電流（很小，

A級）三極管，場效應管基本結構BECNNP基極發射極集電極NPN型PNP集電極基極發射極BCEPNP型BECNNP基極發射極集電極基區：較薄，摻雜濃度低集電區：面積較大發射區：摻雜濃度較高BECNNPEBRBEcIE從基區擴散來的電子漂移進入集電結而被收集，形成IC。IC2ICIB要使三極管能放大電流，必須使發射結正偏，集電結反偏。IB

與UBE的關系曲線（同二極管）（1）輸入特性IB(

A)UBE(V)204060800.40.8UCE1V

死區電壓，硅管0.5V工作壓降：硅管UBE0.7V輸出特性IC(mA)1234UCE(V)36912IB=020A40A60A80A100A發射結正偏，集電結反偏，稱為線性放大區:

IC=

IB此區域中集電結、發射結均正偏，UCE0.3V稱為飽和區。此區域中:UBE<死區電壓，發射結、集電結均反偏，稱為截止區。結型場效應管（JunctionFieldTransistor)N溝道結型場效應管的結構及符號N型溝道耗盡層N溝道當UGS=0時，耗盡層比較窄，導電溝道較寬。N溝道|UGS|由零逐漸增大時，耗盡層逐漸加寬，導電溝道變窄。當|UGS|=Up時，兩側的耗盡層合攏，導電溝道被夾斷。夾斷電壓UDS=0輸出特性曲線UDS（V）ID（mA）01324可變電阻區恒流區擊穿區MOS絕緣柵場效應管（N溝道）PNNGSDP型基底兩個N區SiO2絕緣層金屬鋁N導電溝道金屬-氧化物-半導體場效應管GSD場效應管與三極管的不同點輸入電阻高JFT＞107,M0S＞109溫度穩定性好噪聲小放大能力較三極管低ΩΩ運算放大器直接耦合多級放大電路輸入級中間級輸出級偏置電路

U-

UoU+第二節共發射極電路的基本

分析計算方法阻容耦合共發射極單管放大電路VccRCC1C2TRbRL直流等效電路RbVccRCIbIcbce交流等效電路將電容、直流電源視為短路(Ie

單位mA

)圖解分析紅交流負載線藍直流負載線第三節常用放大器的分析計算方法在微變等效電路中三極管被等效為

受控電流源多級放大電路的總體電壓放大倍數等于各級電壓放大倍數的乘積；總體輸入電阻等于第一級放大電路的輸入電阻；總體輸出電阻等于最后一級放大電路的輸出電阻。波特圖具有兩個輸入端和兩個輸出端電路對稱采取共摸負反饋

T2

T1RC1RC2RE

Ui1

VEE

UoUi2

VCC差動放大電路差動放大電路的基本原理共模抑制比差模放大倍數與共模放大倍數之比第四節放大電路中的反饋反饋------將輸出端信號的一部分或全部再返

回到輸入端，與輸入信號疊加。正反饋------反饋信號與輸入信號同相（正向

疊加），輸入信號增強，用于振蕩電路或比

較器電路。負反饋------反饋信號與輸入信號反相（反向

疊加），輸入信號減弱，廣泛用于各種放大

電路，以降低放大倍數為代價，

使電路工

作穩定，性能得到改善。根據負反饋信號與輸入信號的疊加方式，分為串聯負反饋和并聯負反饋。串聯負反饋------反饋信號與輸入信號以串聯方式疊加（電壓疊加），串聯負反饋使輸入電阻增大。并聯負反饋------反饋信號與輸入信號以并聯方式疊加（電流疊加），并聯負反饋使輸入電阻減小。根據負反饋信號從輸出端取出的方式，分為電壓負反饋和電流負反饋。電壓負反饋------負反饋信號取自輸出的電壓信號，負反饋的結果是使輸出電壓穩定，相當于使輸出電阻降低。電流負反饋------負反饋信號取自輸出的電流信號，負反饋的結果是使輸出電流穩定，相當于使輸出電阻增大（受電路結構限制）。負反饋的四種組態：電壓串聯提高輸入電阻，穩定輸出電壓，

提高帶負載能力，最為常用。電流串聯提高輸入電阻，穩定輸出電流。電壓并聯降低輸入電阻，穩定輸出電壓，

提高帶負載能力。電流并聯降低輸入電阻，穩定輸出電流。深度負反饋的計算深度負反饋幾乎將全部輸出信號作為反饋信號，即輸出信號與反饋信號大約相等，從而可以用反饋信號代替輸出信號進行電路的計算，往往可以使計算大為簡化。第五節運放電路反相比例運算電路R2=R1//RFRFR1R2uIuo+AiFiIi+i-u-u+由于虛斷i+=0則u+=0由于虛短，得u-=u+=0虛地由于i-=0，則iI=iF

即得輸入電阻Rif=R1-同相比例運算電路RFR1R2uIuo+Au-i+i-u+R2=R1//RF由于i+=i-故且u-=u+=uI得Rif=（1+AF)Rid其中-電壓跟隨器+AuIuou-=uo由于虛短u-=u+則uo=uI

-差分比例運算電路RF+R1R1'RF'uouIuI'AR1=R1'RF=RF'Rif=2R1-積分電路RR'uIuo-+AiIiC

C+uc-uo=-uci1=ic反相輸入求和電路RFR2uI1uo-+AiFi2u-R1R3i1i3uI2uI3R'i1+i2+i3=iFi-=0u-=0即R'=R1//R2//R3//RF

矩形波發生電路電路組成+RR1R2C+–-工作原理1.設uo

=

+UOM此時，輸出給C充電!則：u+=UH0tuoUOM-UOMU+Huc0t一旦uc>UH

,就有u->u+,在uc<UH

時，u-

<u+,uo

保持+UOM

不變；uo

立即由＋UOM

變成－UOM

-+RR1R2C+ucuo–此時，C經輸出端放電。2.當uo

=

-UOM時，u+=ULuc降到UL時，uo上翻。UHuctUL當uo

重新回到＋UOM

以后，電路又進入另一個周期性的變化。-+RR1R2C+ucuo–0UHuctULUOMuo0t-UOMT輸出波形：-+RR1R2C+ucuo–反向積分電路方波發生器

方波發生器

矩形波

積分電路

三角波三角波發生電路－++RR1R2C+uc-++RR2Cuo此電路要求前后電路的時間常數配合好，不能讓積分器飽和。－++RR1R2C+uc-++RR2Cuouo1uo三角波的周期由方波發生器確定，幅值由周期T和R、C參數決定。0uo1tUom-Uom第六節波形發生電路高頻時電壓滯后低頻時電壓超前文氏橋UiUoRC串并聯網絡（文氏橋）RC振蕩電路（文氏橋振蕩電路）適合正弦波低頻振蕩；選頻網絡由兩個電阻和兩個電容串聯、并聯組成；當兩個電阻和兩個電容取值相等時，振蕩頻率LC振蕩電路選頻網絡由電感和電容組成；正反饋形式可分為：電容三點式、電感三點式和變壓器反饋式；適合高頻振蕩，其中電容三點式波形最好；振蕩頻率的基本計算公式：石英晶體振蕩電路CoLCR振蕩頻率穩定石英晶體等效電路第七節功率放大電路uotuoibRbuoUSCuiREQicuceUSC單管功放靜態電流大，效率低推挽放大電路+uI-+uo-VT1RLVT2T1T2iC1iC2VcciL交越失真tiLO

ouIt

ot

oiC2tiC1OTL功率放大電路R1+VccRL+C-VT1VT2ic1ic2iLiB1iB2uoR2RVD1VD2可用單電源最大輸出功率：當輸出最大功率時，每個三極管的功耗為最大功率的20%當輸出最大功率時，效率約為78.5%OCL功率放大電路R1+VccuoR2RVD1VD2RLic1ic2iL-Vccui需用正負電源最大輸出功率：當輸出最大功率時，每個三極管的功耗為最大功率的20%當輸出最大功率時，效率約為78.5%第八節直流電源72

直流電源的組成電源變壓器濾波器整流電路穩壓電路電網電壓負載一、電源變壓器作用：將電網提供的交流電（220V或380V）變換為所需的交流電壓。二、整流電路作用：把正弦交流電壓整流為單方向的脈動電壓。三、濾波器作用：盡可能將脈動電壓中的脈動成分濾掉，使輸出電壓成為比較平滑的直流電壓。四、穩壓電路作用：使輸出的直流電壓在電網電壓或負載發生變化時保持穩定。半波整流VDRL+Uo-U2

U1負半周二極管承受的最大反向電壓是U2的峰值74單相全波整流電路TVD1RL+uo-iD1+u2-u1iOVD2iD2+u2-負半周二極管承受的最大反向電壓是U2的峰值75單相橋式整流電路TVD1RL+uo-u2u1iOVD4VD3VD2負半周二極管承受的最大反向電壓是U2的峰值濾波電路類型Uo(AV)適用場合整流管沖擊電流外特性電容濾波≈1.2U2小電流大軟RC-∏型濾波≈1.2U2小電流大很軟LC-∏型濾波≈1.2U2小電流大軟電感濾波≈0.9U2大電流小硬LC濾波≈0.9U2適應性較強較小較硬串聯型直流穩壓電源調整管放大電路保護電路采樣電路基準電源啟動電路+UI-+UO-輸入端輸出端78三端集成穩壓器件123123外形圖W7800+1+23GND-1-2W7900ININOUT3GNDOUT符號開關型直流穩壓電源可控硅的符號

陽極陽極單向可控硅