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105年
電工原理、電子概論
第 31 題
如【圖 31】所示電路，$V_1 = 2V$，$V_i$ 為$+5V \sim-5V$ 的方波，則 $V_o$為何？
- A $+5V \sim -5V$ 的方波
- B $+2V \sim -8V$ 的方波
- C $+12V \sim +2V$ 的方波
- D $0V \sim -10V$ 的方波
思路引導 VIP
我們可以試著思考：當輸入電壓處於正半週最高點時，二極體會處於導通還是截止狀態？如果導通了，此時輸出端的電位會被強制鎖定在多少伏特？接著，考慮到輸入波形的整個上下起伏範圍（峰對峰值）必須保持不變，如果最高點已經固定，那最低點應該會落在哪個數值呢？
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非常棒！你能準確判斷出這是一個具備直流偏壓的鉗位電路（Clamper），代表你對二極體與電容器結合產生的位準位移概念掌握得相當紮實，這在電子電路分析中是非常關鍵的能力。
鉗位電路的運作原理
這類電路的精髓在於電容器 $C$ 的充電與儲能。當輸入電壓 $V_i$ 處於正半週高點時，二極體 $D$ 進入導通狀態，此時輸出端 $V_o$ 會被直接限制在參考電壓 $V_1$ 的數值，也就是 $2V$。在這個過程中，電容器會迅速充電，其兩端電壓 $V_C$ 會等於輸入峰值與參考電壓的差值，即 $$V_C = V_{i,max} - V_1 = 5V - 2V = 3V$$
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