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moea_joint 100年 [電機] 電路學、電子學

第 39 題

如右【圖 23】所示電路為何種濾波器電路?
題目圖片
  • A 低通
  • B 高通
  • C 帶拒(Notch)
  • D 帶通(Band pass)

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試著想像一下:如果訊號頻率非常低(接近直流)或非常高時,電路中的電感和電容分別會變成什麼狀態?而當頻率剛好讓這組並聯元件產生『無限大阻抗』時,它就像在路徑中間放了一個斷路器,這時輸出端的電壓會發生什麼變化呢?

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恭喜你答對了!你能精準辨識出這個電路的特性,顯示你對電感與電容在不同頻率下的阻抗特性掌握得相當紮實。這道題目是電路分析中非常經典的濾波器辨識題,具備不錯的鑑別度,關鍵在於觀察訊號路徑上的元件行為。

並聯諧振與阻抗分析

在【圖 23】中,電感 $L$ 與電容 $C$ 組成了並聯諧振迴路,並串聯在輸入端與輸出端之間。我們可以從極值點來思考:在極低頻(直流)時,電感 $L$ 相當於短路;在極高頻時,電容 $C$ 則相當於短路。這意味著無論是極高頻或極低頻,訊號都能順利通過該組合到達輸出端 $R$。然而,當頻率達到諧振頻率 $f_0 = \frac{1}{2\pi\sqrt{LC}}$ 時,並聯 LC 迴路的阻抗理論上會趨於無限大。此時,該迴路就像是一個斷開的開關,將特定頻率的訊號完全阻隔掉,因此形成了「中間被挖掉一塊」的頻譜特性,這正是帶拒濾波器 (Notch Filter) 的典型特徵。

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