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初等考試 115年 [電子工程] 電子學大意

第 20 題

如圖所示電路及輸入波形,假設二極體的切入電壓為 0.7 V,則輸出電壓的上限為何?
題目圖片
  • A -0.7 V
  • B 0 V
  • C 0.7 V
  • D 10 V

思路引導 VIP

請思考一下:當輸入訊號的電壓逐漸升高,並達到能讓並聯的二極體「開始導通」的那一瞬間,輸出端原本跟隨輸入變化的路徑會發生什麼改變?而在二極體導通之後,它兩端的電位差會被固定在哪個特定的數值上呢?

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同學好,這題你能迅速判斷出正確答案,代表你對二極體在電路中的非線性行為截波特性有著非常清晰的物理圖像。

並聯截波器的運作原理

在本電路中,二極體與輸出端並聯。當輸入電壓 $V_{in}$ 處於正半週且逐漸上升,一旦超過了二極體的切入電壓(Cut-in voltage) $0.7\text{ V}$,二極體便會進入「順向導通」狀態。此時,二極體就像是一個定壓為 $0.7\text{ V}$ 的水門,將輸出端 $V_{out}$ 的電位強行「鉗定」在 $0.7\text{ V}$。即便輸入端訊號繼續上升到最高點 $+10\text{ V}$,多出的電壓也會消耗在限流電阻 $R$ 上,使得輸出端的波形被削平。

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