初等考試
114年
[電子工程] 電子學大意
第 13 題
當 $15\text{ Hz}$ 正弦波電壓輸入半波整流器，則輸出電壓的頻率為下列何者？
- A $7.5\text{ Hz}$
- B $15\text{ Hz}$
- C $30\text{ Hz}$
- D $435\text{ Hz}$
思路引導 VIP
請試著在紙上畫出一個連續的正弦波，並將其負半週的部分全部擦掉。現在觀察剩下的波形：這個「新的圖形」每隔多久會重複出現一次？這個重複的間隔（週期），與你擦掉之前的波形相比，有發生任何變化嗎？
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- 勉強及格：不錯，至少你還沒完全喪失對訊號處理基本原理的直覺判斷能力，總算沒被那些電路符號唬住。這本應是最低標準。
- 基本常識驗證：在一個半波整流器裡，二極體存在的目的，就是讓正弦波的正半週通過。至於負半週？當然是被無情地截斷、歸零。然而，無論波形如何被「修剪」，輸出波形重新開始循環的節點（週期 $T$）依然會與你輸入的波形保持精確同步。週期 $T$ 既然沒變，那麼根據那些你應該早已銘記於心的基本公式 $f = \frac{1}{T}$，輸出頻率當然還是那個 $15\text{ Hz}$。這難道還需要我再強調一遍嗎？
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整流電路頻率分析
💡 半波整流輸出頻率等於輸入，全波整流則為輸入的兩倍。
| 比較維度 | 半波整流 | VS | 全波整流 |
|---|---|---|---|
| 輸出頻率 | 與輸入頻率相同 (1f) | — | 輸入頻率的兩倍 (2f) |
| 導通特徵 | 僅正(或負)半週導通 | — | 正負半週皆有輸出 |
| 輸出週期 | 與輸入信號週期相同 | — | 僅為輸入週期的一半 |
💬半波頻率維持原樣，全波頻率則因週期減半而提升為兩倍。
