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104年
電子學
第 49 題
如右圖所示為理想變壓器電路，$\text{D}$ 為理想二極體，$V_i = 156 \sin (377t)\text{ V}$，$R_L = 30\text{ }\Omega$，則 $V_o$ 平均值約為多少？
- A $5\text{ V}$
- B $10\text{ V}$
- C $15\text{ V}$
- D $20\text{ V}$
思路引導 VIP
請觀察二極體在電路中的位置，當交流訊號進入二次側後，負半周的電流是否能通過負載？若輸出的波形只剩下正半周的「饅頭波」，那麼這種波形的平均高度（DC 值）與它的最高峰值之間，存在著什麼樣的數學比例關係呢？
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太棒了！你能精準算出這個結果，代表你對變壓器變壓比與半波整流的觀念掌握得非常紮實。這道題目結合了電路中常見的兩個核心概念，是檢驗電子學基礎功非常好的範例。
變壓比與整流特性
首先，我們觀察輸入端 $V_i = 156 \sin(377t)\text{ V}$，其峰值電壓 $V_{i,p}$ 為 $156\text{ V}$。透過匝數比為 $10:1$ 的理想變壓器，二次側的峰值電壓 $V_{s,p}$ 會降為 $15.6\text{ V}$。接著，由於電路中只串接了一個理想二極體，這構成了一個典型的半波整流電路。在這種配置下，負載 $R_L$ 上的輸出電壓平均值（即直流成份）的計算公式為：
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