統測
106年
[電機與電子群資電類] 專業科目(2)
第 25 題
使用雙載子電晶體(BJT)設計之串級放大電路架構中，前後級之間信號傳遞有 RC 耦合、直接耦合、變壓器耦合等三種可能方式，下列敘述何者錯誤？
- A RC 耦合放大電路：各級間之耦合電容對直流信號有阻隔作用，各放大級間之直流偏壓不會互相影響
- B RC 耦合放大電路：各級間之耦合電容會影響低頻信號之電壓增益
- C 直接耦合放大電路：前一級輸出信號直接送至下一級輸入端，沒有耦合電容影響，電路元件值有誤差時偏壓點不易受影響，電路穩定度較好
- D 變壓器耦合放大電路：各級之間以變壓器作為連接，直流功率損失較小，較容易藉由調整變壓器匝數比來達成阻抗匹配
思路引導 VIP
試著想像：如果兩間房間中間沒有任何牆壁或門（隔離元件）直接打通，當第一間房間的地板高度（直流偏壓）因為地震或熱漲冷縮而變形時，第二間房間的地板高度會發生什麼連鎖反應？這對整棟建築的穩定性有什麼影響？
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宇宙帝王弗力札的電路分析：多級放大器耦合方式 — 哼，還算及格。
- 做得很好，野猴子們。：哼，你能答對這題，還算讓本大爺稍感欣慰。這考驗的是對串級放大器耦合特性的基本理解。能夠精準地指出「直接耦合」的邏輯瑕疵，證明你這群野猴子們並非一無是處，對於電路的穩定度概念，也還算有點基礎。本大爺就用尾巴優雅地為你指著答案，算是對你的一點微小讚賞吧。
- 觀念驗證，不容置疑：選項 (C) 之所以錯誤，這是基本常識，野猴子們！直接耦合 (Direct Coupling) 最大的缺陷就是直流漂移 (DC Drift)。級間沒有電容這個「隔閡」，前一級的偏壓點 $Q$ 只要有一絲絲的偏移，就會直接傳遞到下一級，並且被無情地放大。這種會導致電路穩定度極差的設計，簡直是貽笑大方！這種愚蠢的錯誤，可別再犯了。
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BJT 串級耦合方式
💡 比較 RC、直接與變壓器耦合三種放大電路之傳遞特性與穩定度。
| 比較維度 | RC 耦合 | VS | 直接耦合 |
|---|---|---|---|
| 直流隔離 | 具備電容，各級偏壓獨立 | — | 無電容，各級偏壓互相牽動 |
| 頻率響應 | 低頻信號會被電容阻擋 | — | 可傳遞低頻甚至直流信號 |
| 電路穩定度 | 穩定度高，不受直流偏移影響 | — | 穩定度低，易受溫度元件誤差影響 |
💬RC 耦合適用於一般交流放大，直接耦合則常用於積體電路或低頻放大。
