🎯 單元目標
完成本單元後，你將能夠：
• 認識常見 BJT 偏壓架構 • 理解各種偏壓的穩定機制 • 知道何時該用哪一種 • 建立偏壓設計的工程直覺
🧭 一、先給核心觀念
偏壓設計的核心目標只有一個：👉 讓工作點不要跟著 β 跑
工程翻譯：
👉 元件換一顆、溫度變一點、β 漂一截，VCE 仍然要大致維持在可用區間。
🧠 二、固定基極偏壓（最簡單、最不穩）
電路
+VCC
|
[RC]
|
C ----o VCE
|
|\
| > BJT
|/
|
E
|
GND
+VCC
|
[RB]
|
B
特性
👉 結構最少、最直覺
👉 但 IB 強烈依賴 β，所以 Q 點最容易飄
ASCII 直覺（為何不穩）
RB 固定 → IB 大概固定
但 IC = β·IB
β 一變 → IC 一變 → VCE 一變（Q點大幅飄）
🧠 三、射極電阻回授偏壓（穩定度改善）
電路
+VCC
|
[RC]
|
C ----o VCE
|
|\
| > BJT
|/
|
[RE]
|
GND
+VCC
|
[RB]
|
B
特性
👉 加入 RE 負回授
👉 β 漂移時，能「自動拉回」工作點 👉 穩定度明顯優於固定基極偏壓
ASCII 負回授直覺（最重要）
若 β 變大 → IC 想變大 → IE↑ → RE壓降↑ → VE↑ → VBE↓ → IB↓ → IC 被拉回
用箭頭寫成回授環：
IC ↑ → VE ↑ → VBE ↓ → IB ↓ → IC ↓
🧠 四、分壓式偏壓（最常用、工業首選）
電路（分壓 + RE）
+VCC
|
[RC]
|
C ----o VCE
|
|\
| > BJT
|/
|
[RE]
|
GND
+VCC
|
[R1]
|
+----B
|
[R2]
|
GND
特性
👉 VB 由 R1、R2 決定（像一個「基準電壓源」）
👉 RE 提供負回授（抵抗 β、溫度漂移）
👉 穩定度最高，最接近工程可交付
🧠 五、為何分壓式最穩定（兩招疊加）
- VB 被釘住（隔離 β）
VB ≈ VCC · R2/(R1+R2)
- RE 提供負回授（隔離溫度/漂移）
VE ≈ VB - VBE
IE ≈ VE/RE → IC ≈ IE（近似）
ASCII 核心直覺：
分壓給 VB（像電壓源）
RE 給回授（像自動修正器）
=> Q點不再跟 β 跑
🧾 六、一句話記住本單元
🧩 好偏壓 = 電壓源 + 負回授
（分壓提供「電壓源感」，RE 提供「負回授」）
🔬 電子學實驗題（27/120）
實驗名稱
比較不同偏壓方式穩定度
🎯 實驗目的
比較三種偏壓電路在「換 BJT」「溫度改變」時：
👉 工作點（VCE）變化有多大 用量測直接證明：分壓 + RE 最穩。
🧰 實驗器材
• NPN BJT ×2～3 顆（同型號不同顆最好）
• 電阻（RC、RB、RE、R1、R2） • 直流電源（VCC） • 萬用電表（量 VCE；加一支量電流更完整） （加值）吹風機/手握加熱：測溫度漂移
🔧 實驗接線 ASCII 圖（依序搭建三種偏壓）
A) 固定基極偏壓
+VCC
|
[RC]
|
C ----o VCE
|
|\
| > BJT
|/
|
GND
+VCC
|
[RB]
|
B
B) RB + RE 回授偏壓
+VCC
|
[RC]
|
C ----o VCE
|
|\
| > BJT
|/
|
[RE]
|
GND
+VCC
|
[RB]
|
B
C) 分壓 + RE（工業版）
+VCC
|
[RC]
|
C ----o VCE
|
|\
| > BJT
|/
|
[RE]
|
GND
+VCC
|
[R1]
|
+----B
|
[R2]
|
GND
🔧 實驗步驟（工程版，直接可做）
Step 1：先量「同一顆 BJT」的 VCE（建立基準）
- 固定 VCC（例如 12V）
- 搭 A 電路，量 VCE(A-1)
- 搭 B 電路，量 VCE(B-1)
- 搭 C 電路，量 VCE(C-1)
Step 2：換另一顆 BJT（觀察 β 差異影響）
- 把 BJT 換成另一顆同型號
- 重做 A/B/C 的 VCE 量測：VCE(A-2), VCE(B-2), VCE(C-2)
Step 3（加值）：溫度漂移測試（最有感）
- 在每種電路下，用手握/吹風機加熱 BJT
- 觀察 VCE 漂移量 ΔVCE（越小越穩）
📊 預期觀察（你會得到的結論）
• 固定基極偏壓：VCE 變化最大（換 BJT 就大飄）
• RB+RE：VCE 變化中等（回授拉回） • 分壓+RE：VCE 變化最小（最穩）
✅ 實驗題解析
解析一、固定基極偏壓：為何 β 變就 Q 變（最不穩）
ASCII 連鎖：
RB 固定 → IB 大致固定
IC = β·IB
β ↑ → IC ↑ → RC壓降↑ → VCE ↓
β ↓ → IC ↓ → RC壓降↓ → VCE ↑
=> VCE 大幅漂移
用一句話描述你會看到的量測結果：
換一顆 BJT，VCE 可能從「接近 VCC」跳到「接近 0.2V」
（直接從截止附近跳到飽和附近）
解析二、RB+RE 回授偏壓：為何穩定度改善
ASCII 回授環（關鍵一行）：
IC ↑ → IE ↑ → VE ↑ → VBE ↓ → IB ↓ → IC 被拉回
你在量測上會看到：
換 BJT 後 VCE 仍會變，但變動幅度明顯小於固定基極偏壓
解析三、分壓+RE：為何最穩（兩層隔離）
第一層：VB 被分壓釘住（像電壓源）
VB ≈ VCC · R2/(R1+R2) （不靠 β）
第二層：RE 負回授把漂移拉回
IC ↑ → VE ↑ → VBE ↓ → IB ↓ → IC ↓
因此你的量測會呈現：
換 BJT、溫度變化時，VCE 仍維持在相對接近的區間
=> 工程上最可交付
✅ 專業解析
解析一、固定偏壓
β 變 → Q 變（VCE 大幅飄）
解析二、回授偏壓
β 變 → RE 修正（VCE 漂移縮小）
解析三、分壓式
VB 固定 + RE 回授 → Q 最穩
🧠 工程結論
👉 工業設計首選 分壓偏壓（R1/R2）+ RE 負回授：
它把 β、溫度、批次差異這些不穩定因素「隔離」掉，先穩定，再談增益與性能。
