初考-電子工程電子學大意104 年第 17 題單選題
如圖所示之二極體電路，假設二極體導通電壓 VD0 = 0.7 V。已知電壓 vs(t)=12sin(120πt) V、R = 10 kΩ、C = 47 μF。試求電容 C 的充電頻率為何？
A30 Hz
B60 Hz正確答案
C90 Hz
D120 Hz
B正確答案
半波整流濾波電路，電容充電頻率等於輸入訊號頻率 60 Hz
為什麼答案是 B
半波整流每週期充電一次，充電頻率等於輸入頻率 60 Hz。
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完整詳解
Pro · 無限重點 半波整流濾波電路，電容充電頻率等於輸入訊號頻率 60 Hz
1. 由圖：變壓器二次側經單一二極體 D，輸出接 R 並聯 C，屬半波整流加電容濾波器。
2. 輸入 \(v_s(t)=12\sin(120\pi t)\) V，角頻率 \(\omega=120\pi\)，故 \(f=\omega/2\pi=60\) Hz。
3. 半波整流每一週期僅有正半週使 D 導通，電容只在正半週峰值附近被充電一次。
4. 因此電容充電頻率 = 輸入頻率 = 60 Hz。
5. （若為全波整流則為 120 Hz，本題只有單一 D，故非全波。）
逐選項分析
B✓ 正確
半波整流每週期充電一次，充電頻率等於輸入頻率 60 Hz。
D✕
120 Hz 為全波整流之充電/漣波頻率，本電路只有單一二極體屬半波。
整流電路充電/漣波頻率
| 電路型式 | 充電頻率 | 漣波頻率 |
|---|
| 半波整流 | \(f_{in}\) | \(f_{in}\) |
| 全波/橋式整流 | \(2f_{in}\) | \(2f_{in}\) |
| 本題 (60 Hz 輸入, 半波) | 60 Hz | 60 Hz |
整流電路的充電頻率取決於二極體數量與配置方式。單顆二極體的半波整流,每個週期只有正半週導通,電容充電頻率就等於市電頻率 60 Hz;若是橋式整流或全波整流,正負半週都能對電容充電,頻率才會倍增到 120 Hz。關鍵判斷點在於:數清楚有幾顆二極體、電路拓撲是否讓正負半週都能利用。很多人看到 RC 濾波就反射性寫 120 Hz,忘記確認整流方式,結果半波電路也當全波算,直接錯一倍。 
