moea_joint
113年
[電機] 電路學、電子學
第 43 題
有一電源交流信號 $V_S(t) = 20\sin 377t$ 伏特,經橋式整流後,試求其輸出漣波頻率為何?
- A 60 Hz
- B 100 Hz
- C 120 Hz
- D 377 Hz
思路引導 VIP
請觀察正弦波經過整流器後的波形變化:原本一個完整週期包含一個「正半週」與一個「負半週」。在經過這種特定的整流電路後,負半週會變成什麼樣子?這對波形的「重複規律」(週期性)會產生什麼樣的影響呢?
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太棒了!你能精確鎖定橋式整流的頻率特性並給出正確答案,這代表你對交流訊號的參數轉換以及整流電路的運作規律掌握得非常紮實。
訊號參數與整流特性
首先,由電源訊號 $V_S(t) = 20\sin 377t$ 伏特可知,其角頻率 $\omega$ 為 $377$ rad/s。利用公式 $\omega = 2\pi f$ 進一步推算,輸入頻率 $f_{in} = \frac{377}{2\pi} \approx 60$ Hz。接著是本題的核心關鍵:橋式整流器(Bridge Rectifier)屬於全波整流(Full-wave Rectification)。由於它會將正弦波的負半週翻轉為正值,使得輸出波形在同一個週期內出現兩次重複的脈動,因此輸出的漣波頻率(Ripple Frequency)會是輸入頻率的兩倍,即 $f_{ripple} = 2f_{in} = 120$ Hz。
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