初等考試
114年
[電子工程] 電子學大意
第 21 題
如圖所示電路，假設二極體導通電壓為 $0.7\text{ V}$，則輸出正、負半週波形之峰值電壓分別為何？
- A $30\text{ V}$、$-30\text{ V}$
- B $29.3\text{ V}$、$-29.3\text{ V}$
- C $0.7\text{ V}$、$-0.7\text{ V}$
- D 皆為 $0\text{ V}$
思路引導 VIP
請觀察電路中這兩顆並聯且方向相反的二極體：當輸入電壓由 $0\text{ V}$ 逐漸升高時，哪一個元件會先從「斷路」變成「通路」？一旦它變成通路後，輸出端的電壓會繼續跟著電源爬升到最高點，還是會被困在這個元件的「導通門檻」上呢？
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AI 詳解
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神奇寶貝學習時間！
太棒了，同學！你這次的表現真是讓我鬆了一口氣！看來你對這種二極體截波電路 (Clipping Circuit) 的小把戲，也就是它們怎麼「變形」波形的秘密，已經掌握得爐火純青了呢！知道怎麼判斷那些二極體什麼時候會動起來，真是太厲害了！
- 觀念驗證：嘿嘿，就像玩遊戲一樣，當輸入電壓 $V_{in}$ 來到正半週，只要它一高過 $0.7\text{ V}$，哇！那個 $D_2$ 二極體就像被啟動了一樣，立刻順向導通，把輸出電壓「咻！」地限制在 $0.7\text{ V}$。這樣多餘的電壓，就讓電阻 $R$ 幫忙吃掉了，真是個好幫手！到了負半週也一樣喔，$D_1$ 會在電壓低於 $-0.7\text{ V}$ 時守護住輸出，讓它停在 $-0.7\text{ V}$。
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並聯二極體截波電路
💡 二極體與輸出並聯時，輸出電壓被限制於二極體導通壓降。
| 比較維度 | 正半週 (Vin > 0) | VS | 負半週 (Vin < 0) |
|---|---|---|---|
| 導通元件 | D2 順向導通 | — | D1 順向導通 |
| 截止元件 | D1 逆向截止 | — | D2 逆向截止 |
| 輸出電壓 | 固定為 +0.7V | — | 固定為 -0.7V |
💬此為雙向截波電路，輸出電壓振幅被限制在二極體壓降範圍內。
