原住民族五等考試-電子工程電子學大意104 年第 14 題單選題

如圖所示之電路，二極體導通之壓降為 $0.7$ V， $R C >>$ $v_{i}$ 之週期，求電路穩態時之 $V_{3}$ 為何？

5.3

9.3

24.3

V正確答案

34.3

答案與詳解

正確答案

此題為箝位電路(Clamper)+直流偏壓電路，RC>>T條件下電容充飽，輸出波形整體上移，V3為正峰值電壓，答案為24.3V。

為什麼答案是 C

正確答案。電路分析：輸入vi為峰值15V的弦波。RC>>T使電容維持固定電壓。二極體陽極接電容，陰極接5V直流。當vi負半週負峰值−15V時，二極體導通，電容充電至 Vc = −(−15) − 5 − 0.7 = 15 − 5 − 0.7 = 9.3V（電容左板為正）。穩態時輸出 vo = vi + Vc，正峰值時 V3 = 15 + 9.3 = 24.3V。

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完整詳解

Pro · 無限

重點　此題為箝位電路(Clamper)+直流偏壓電路，RC>>T條件下電容充飽，輸出波形整體上移，V3為正峰值電壓，答案為24.3V。

秒殺技巧

RC>>T → 電容視為直流偏移源。輸入峰值15V，二極體壓降0.7V，直流偏壓+5V，正向箝位後正峰值 = 15+15−0.7+5 = 24.3V（需仔細分析箝位方向）。

逐選項分析

A✕ 陷阱

5.3V是只考慮5V偏壓加上峰值附近小計算的錯誤結果，忽略了電容箝位帶來的直流電位抬升效果。

B✕ 陷阱

9.3V可能是把輸入峰值15V直接減去5.7V得到，沒有正確考慮電容在RC>>T條件下已充電至特定電壓的直流箝位作用。

C✓ 正確

D✕

34.3V是誤將偏壓5V直接加到兩倍峰值（30V）再減0.7V，沒有正確處理5V電源對箝位電壓的抵消效果。

箝位電路（Clamper）穩態分析步驟

步驟	本題數值	說明
1. 找二極體導通時機	vi負峰值 = −15V	二極體陽極電位 > 陰極時導通
2. 計算電容充電電壓	Vc = 15 − 5 − 0.7 = 9.3V	KVL：−15 + Vc + 5 + 0.7 = 0，解得Vc=9.3V
3. RC>>T條件	電容視為固定電壓源9.3V	充電後維持，不隨vi放電
4. 求正峰值V3	V3 = 15 + 9.3 = 24.3V	vo = vi + Vc，正峰值時vi=+15V
5. 求負峰值V2	V2 = −15 + 9.3 = −5.7V	約等於−(5+0.7)，箝位確認
6. 直流分量V1	V1 ≈ (24.3−5.7)/2 = 9.3V（中心值）	輸出波形中心抬升至約9.3V