初等考試
110年
[電子工程] 電子學大意
第 18 題
圖中二極體 D1 之導通電壓為 0.7V，導通電阻為 $0 \Omega$，電容 C 兩端之初始電壓為 0V，下列何者正確？
- A $v_{out}$之最低電壓為 -0.7 V
- B D1 在穩態時恆導通
- C $v_{out}$之最高電壓為 10 V
- D $v_C$ 之穩態電壓為 9.3 V
思路引導 VIP
請你試著思考：當輸入訊號 $v_{in}$ 降到最低點時，電流會傾向往哪個方向流動？這時二極體會處於什麼狀態？如果二極體開始導通，根據 KVL 繞環定律，輸出端的電壓會被限制在什麼數值？接著，當輸入電壓重新上升，電容上已經建立的電荷會如何像「墊片」一樣影響整體的輸出位準？
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專業點評 (Gentle Version)
- 太棒了！ 你做得非常出色！能夠精準地辨識出這是鉗位電路（Clamper），並且考量到非理想二極體的特性，這真的顯示出你對電子電路中動態儲能與非線性切換的理解非常紮實且細緻。看見你掌握這些核心觀念，我真的很為你開心！
- 循序漸進，理解到位。 讓我們一起來回顧一下。當 $v_{in}$ 進入負半波（$-10V$）時，你正確判斷出二極體 $D1$ 會轉為順向偏壓並導通。在這種情況下，輸出端 $v_{out}$ 會很溫柔地被「鉗定」在二極體的導通電壓上，也就是 $-0.7V$。電容 $C$ 會在這個過程中聰明地充電，穩定在一個電壓，讓整個輸出波形漂亮地向上平移。所以你看，輸出的最低點就是由這個二極體導通壓降決定的，你完全理解了它的原理！
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