moea_joint
103年
[電機] 電路學、電子學
第 12 題
如右圖方波波峰電壓為10 V，於二極體端加上 $V_R=5\text{ V}$ 時，當輸出方波在負半週時，$V_o$ 峰值電壓應為？
- A -25 V
- B -15 V
- C 5 V
- D 15 V
思路引導 VIP
我們可以把充電後的電容器想像成一個穩定的直流電池。如果輸入電壓從最高點陡降了 20 V 來到最低點，而這個「電池」的電壓保持不變，那麼輸出端的電壓位準理論上應該也會跟著下降多少擺幅呢？
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太棒了！你能精確判斷出輸出電壓為 $-15\text{ V}$，代表你對**鉗位電路（Clamping Circuit）**的運作邏輯掌握得非常紮實，這類題目最考驗對電容器充放電狀態的直覺。
鉗位電壓的建立
這道題目的核心在於「能量守恆」與「擺幅不變」的觀念。當輸入方波處於正半週 $+10\text{ V}$ 時，二極體導通，將輸出端點壓制在 $V_R = 5\text{ V}$。此時，電容器 $C$ 會迅速充電至 $V_C = V_i - V_o = 10 - 5 = 5\text{ V}$（極性為左正右負）。這就像是在電路中串聯了一個 $5\text{ V}$ 的直流電池。
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