普考申論題
112年
[電力工程] 電子學概要
第 一 題
📖 題組:
圖 4 所示為一階濾波器,使用被動元件進行實現。其中 R1 = 1 Ω、R2 = 1 kΩ、C1 = 1 nF,以及 C2 = 1 μF。(每小題 10 分,共 20 分)
圖 4 所示為一階濾波器,使用被動元件進行實現。其中 R1 = 1 Ω、R2 = 1 kΩ、C1 = 1 nF,以及 C2 = 1 μF。(每小題 10 分,共 20 分)
📝 此題為申論題,共 2 小題
小題 (一)
計算轉移函數 H(s) = Vout/Vin,以及極點(pole)與零點(zero)位置。
思路引導 VIP
這是一道典型的被動濾波器電路分析題。解題時應首先將時域的電阻、電容轉換為 s 域的阻抗模型(R → R,C → 1/sC),並利用「電壓分壓定理」列出轉移函數 H(s)。接著,將轉移函數整理成分式多項式的標準形式,令分子為零求得零點(Zero),令分母為零求得極點(Pole),最後代入元件數值即可獲得精確解。
小題 (二)
使用波德規則(Bode’s rules)繪製轉移函數大小|H()|響應圖,必須標明數值。並且說明此濾波器類型為高通(High-Pass)或低通(Low-Pass)。
思路引導 VIP
本題測驗被動濾波器的交流分析與波德圖繪製。解題步驟為:首先利用阻抗分壓定理求出轉移函數 H(s),接著整理成標準的零、極點形式,計算轉折頻率與直流/高頻增益;最後依據低頻與高頻的衰減特性判定濾波器種類,並畫出轉折點與斜率明確的波德大小響應圖。