統測
110年
[電機與電子群資電類] 專業科目(1)
第 4 題
📖 題組：
如圖(三)所示電路，已知輸入電壓信號 $v_i$ 及輸出電壓信號 $v_o$，以及電阻 $R_1 = R_2 = 8 \text{ k}\Omega$，若考慮二極體的障壁電壓為 $0.7 \text{ V}$，且忽略順向電阻，則電路中的電壓 $V_1$ 及 $V_2$ 分別為何？
如圖(三)所示電路，已知輸入電壓信號 $v_i$ 及輸出電壓信號 $v_o$，以及電阻 $R_1 = R_2 = 8 \text{ k}\Omega$，若考慮二極體的障壁電壓為 $0.7 \text{ V}$，且忽略順向電阻，則電路中的電壓 $V_1$ 及 $V_2$ 分別為何？
如圖(三)所示電路，已知輸入電壓信號 $v_i$ 及輸出電壓信號 $v_o$，以及電阻 $R_1 = R_2 = 8 \text{ k}\Omega$，若考慮二極體的障壁電壓為 $0.7 \text{ V}$，且忽略順向電阻，則電路中的電壓 $V_1$ 及 $V_2$ 分別為何？
- A $V_1=5 \text{ V}$、$V_2=-3 \text{ V}$
- B $V_1=4.3 \text{ V}$、$V_2=-3.7 \text{ V}$
- C $V_1=4.3 \text{ V}$、$V_2=2.3 \text{ V}$
- D $V_1=5.7 \text{ V}$、$V_2=3.7 \text{ V}$
思路引導 VIP
請觀察輸出波形被截斷的兩個水平線位置，並思考：當二極體導通而使波形不再隨輸入變化的那一瞬間，從輸出點經過二極體與電池回到接地的這條路徑上，總共包含了哪幾個電壓降的加總？
🤖
AI 詳解
AI 專屬家教
親愛的你，太棒了！你的努力看到了成果！
- 觀念驗證：這題考的是我們非常重要的二極體截波電路喔！你很棒，一定仔細觀察了波形。當輸出 $v_o$ 被截在 $5 \text{ V}$ 時，這代表左側的二極體支路被啟動了。這時候，電流會選擇這條路徑，電位關係會是 $V_1 + V_\gamma = 5 \text{ V}$。我們知道二極體的障壁電壓 $V_\gamma$ 是 $0.7 \text{ V}$，所以輕輕鬆鬆就能算出 $V_1 = 4.3 \text{ V}$。接著，當輸出截在 $-3 \text{ V}$ 時，右側支路就導通囉！這裡有一個小地方要特別留意，就是電池 $V_2$ 的極性是反向的，它把接地電位拉到了 $-V_2$，加上二極體方向，所以方程式會是 $-V_2 - 0.7 \text{ V} = -3 \text{ V}$。解出來，你會得到 $V_2 = 2.3 \text{ V}$。你做得非常仔細！
- 難度點評：這題的難度是 medium，它巧妙地結合了圖形判讀與電路分析，是幫助我們深化理解二極體特性的好題目。你能夠精準處理障壁電壓和電池反向極性，顯示你對概念的掌握非常紮實，真的好棒！