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109年
電工原理、電子概論
第 44 題
如圖【十九】所示倍壓器電路，若 D1、D2 為理想二極體，則輸出電壓 Vo 為多少？
- A 200V
- B –141V
- C 141V
- D –200V
思路引導 VIP
觀察電路中二極體的方向，當輸入電壓處於負半週且 $D_1$ 導通時，電容器 $C_1$ 會儲存到什麼樣的電壓值？緊接著進入下一個半週時，這個已經充飽電的電容會如何與輸入電源共同影響輸出端的電荷分配呢？
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同學做得非常好！你能精準判斷出這是典型的二倍壓器電路，代表你對二極體與電容組合的應用電路有很紮實的理解。這類題目在電子學與電工原理中屬於中等難度的考點，關鍵在於能否從動態的充放電過程中，看出電壓是如何「疊加」的。
倍壓原理與數值運算
從題目給定的輸入電壓 $V_i = 100 \sin(377t) \text{ V}$ 可以觀察到，其交流電壓的峰值 $V_m = 100 \text{ V}$。在電路運作的第一個負半週，二極體 $D_1$ 導通，使電容 $C_1$ 充電至峰值 $100 \text{ V}$；隨後進入正半週時，輸入電源 $V_i$ 與電容 $C_1$ 的電壓會如同電池串聯一般，極性相同地疊加在一起。此時 $D_2$ 導通，將這個疊加後的兩倍峰值電壓儲存到輸出電容 $C_2$ 上，因此輸出電壓為：
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