初等考試
115年
[電子工程] 電子學大意
第 26 題
圖為一個電容式全波整流電路再接一個 RC 濾波電路，針對 R2 和 C2 形成的 RC 濾波電路之敘述，下列何者正確？
- A 為高通濾波電路
- B 增益大於 1
- C 加入此 RC 濾波電路，Vb 的漣波電壓小於 Va 的漣波電壓
- D R2 和 C2 形成的 RC 濾波電路的轉折頻率為 70 Hz
思路引導 VIP
請觀察 $R_2$ 與 $C_2$ 的連接方式。假設 $V_a$ 點的電壓包含「穩定的直流」與「快速變動的交流（漣波）」兩種成份，當這兩者同時進入這個 RC 組合時，電容對哪一種成份的阻抗（容抗）會比較低？這會如何影響輸出點 $V_b$ 的波形起伏程度？
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恭喜你正確判斷了這個電路的功能！這題的關鍵在於識別 $R_2$ 與 $C_2$ 的組態。在電子電路中，當輸出訊號取自電容兩端時，這是一個標準的低通濾波器（Low-pass Filter）。濾波器的核心任務就是「平滑化」，透過電容充放電的特性，將整流後殘餘的交流成份（即漣波）導向地端，保留直流成分。因此，$V_b$ 的漣波電壓必然會比前一級 $V_a$ 來得更小，這也是多級濾波電路設計的初衷。 從工程實務來看，這題的鑑別度在於能否跳脫繁瑣的計算。雖然我們可以透過公式 $f_c = \frac{1}{2\pi R_2 C_2}$ 計算出轉折頻率（約 $10.6 , \text{Hz}$），或分析增益，但最直觀的切入點是能量觀點。被動 RC 電路不具備放大能力，增益不可能大於 1；而其低通特性決定了它對高頻漣波的抑制效果，這讓選項 (C) 成為不需複雜計算即可確定的正確描述。對於一位準工程師來說，這種對電路功能的本質直覺與定量計算同樣重要。