五等-電子工程電子學大意108 年第 19 題單選題
理想箝位電路及其輸入信號 vi(t)如圖，則該二極體 D 承受的最大逆向電壓 PIV 約為多少伏特（V）？
C正確答案
理想箝位電路（正向箝位+2V偏壓），輸入方波峰值+6V/-4V，電容充至-(-4)+2=...，最終PIV=輸出最大正電壓-(-4V偏置)=10V
為什麼答案是 C
正確答案。電路為正向箝位+2V偏壓：二極體D順向導通時，電容充電使輸出負峰箝位在+2V；電容充電量V_C=(-4)-(-2)=負峰+偏壓差=(-4V輸入負峰)被箝到+2V，故V_C=6V（電容極性使輸出整體上移6V）。輸出正峰=6+6=12V；二極體截止時，二極體承受的逆向電壓PIV=輸出正峰值-箝位電壓=12-2=10V，即PIV≈10V。
載入中…
完整詳解
Pro · 無限重點 理想箝位電路（正向箝位+2V偏壓），輸入方波峰值+6V/-4V，電容充至-(-4)+2=...，最終PIV=輸出最大正電壓-(-4V偏置)=10V
箝位電路電容充電後，輸出波形整體上移。負峰-4V被箝至+2V（偏壓），電容充電量=6V，正峰輸出=6+6=12V？需重新計算：電容充至使負峰輸出=2V，故V_C=6V；正峰輸出=6+6=12... 再確認：PIV=V_C+偏壓+正峰=需逐步算
逐選項分析
A✕
A=6V只是輸入正峰值，未考慮電容充電造成的電壓疊加效果，計算不完整。
B✕ 陷阱
B=8V可能誤以為PIV=輸入振幅(6+4=10)/某種錯誤組合，未正確算出電容充電後的疊加電壓。
C✓ 正確
正確答案。電路為正向箝位+2V偏壓：二極體D順向導通時，電容充電使輸出負峰箝位在+2V；電容充電量V_C=(-4)-(-2)=負峰+偏壓差=(-4V輸入負峰)被箝到+2V，故V_C=6V（電容極性使輸出整體上移6V）。輸出正峰=6+6=12V；二極體截止時，二極體承受的逆向電壓PIV=輸出正峰值-箝位電壓=12-2=10V，即PIV≈10V。
D✕ 陷阱
D=12V是輸出正峰值，但PIV是二極體兩端逆向電壓=輸出正峰-偏壓=12-2=10V，不是直接取輸出峰值。
箝位電路PIV計算步驟
| 步驟 | 說明 | 數值 |
|---|
| ①輸入波形 | 方波：正峰+6V，負峰-4V | 振幅範圍10V |
| ②箝位條件 | 二極體D導通時輸出被箝至偏壓+2V（負峰時導通） | v_o_min = +2V |
| ③電容充電量 | V_C = 輸入負峰 - 箝位電壓 = (-4)-(+2) = -6V（電容負極朝輸入端） | V_C = 6V |
| ④輸出正峰值 | v_o_max = 輸入正峰 + V_C = 6 + 6 = 12V | 12V |
| ⑤PIV計算 | PIV = 輸出正峰 - 偏壓 = 12 - 2 = 10V | 10V ✓ |
最常見錯誤是把輸出正峰值12V當作PIV（選D），或忘記偏壓2V的修正。PIV是二極體「兩端」的逆向電壓，等於輸出正峰電壓減去偏壓電源電壓（因偏壓電源串聯分擔了部分電壓），切勿直接以輸出峰值作答。另一種快速算法：PIV = 輸入總振幅 = 6-(-4) = 10V（對純箝位電路成立），此題加了2V偏壓，負峰被箝至+2V而非0V，但PIV公式最終仍為10V。 
