初考-電子工程電子學大意107 年第 16 題單選題
vi(t)=8sin(ωt) 伏特通過圖示的理想箝位電路,輸出信號的最大值與最小值分別為 A 與 B,則 A+B 之值為多少?
A−12 V
B−8 V正確答案
C12 V
D20 V
B正確答案
理想箝位電路含4V電池與二極體,將正弦波向下箝位,輸出最大值+4V、最小值-12V,A+B = 4+(-12) = -8V
為什麼答案是 B
圖中電容C串聯、4V電池正端朝上、二極體D陰極朝上(向下箝位)。輸入峰值+8V被箝位於+4V(二極體導通時電容充電使輸出不超過4V),故輸出最大值A=+4V,峰對峰維持16V,最小值B=4-16=-12V,A+B=4+(-12)=-8V
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完整詳解
Pro · 無限重點 理想箝位電路含4V電池與二極體,將正弦波向下箝位,輸出最大值+4V、最小值-12V,A+B = 4+(-12) = -8V
箝位電路將波形向下平移:輸出峰值 = 電池電壓4V(箝位上限),輸出谷值 = 4V - 16V(峰對峰) = -12V,A+B = 4+(-12) = -8V
逐選項分析
A✕ 陷阱
若誤將箝位電壓與峰值相加為-4+(-8)=-12,忽略正確箝位方向,會得此錯誤答案
B✓ 正確
圖中電容C串聯、4V電池正端朝上、二極體D陰極朝上(向下箝位)。輸入峰值+8V被箝位於+4V(二極體導通時電容充電使輸出不超過4V),故輸出最大值A=+4V,峰對峰維持16V,最小值B=4-16=-12V,A+B=4+(-12)=-8V
C✕
12V為輸出最小值的絕對值,若忽略負號取正或誤算A+B=4+8=12,屬計算錯誤
D✕
20V為若誤以為輸出最大值為+8V、最小值為-12V時的錯誤計算結果8+12=20,箝位概念錯誤
理想箝位電路分析(本題)
| 參數 | 數值 | 說明 |
|---|
| 輸入 vi(t) | 8sin(ωt) V | 峰值±8V,峰對峰16V |
| 箝位電壓 | +4V | 4V電池正端朝上,二極體向下箝位 |
| 輸出最大值 A | +4V | 二極體導通,箝位於4V |
| 輸出最小值 B | -12V | 4V - 16V = -12V |
| A + B | -8V | 正解選項B |
本題陷阱在於判斷箝位方向:圖中二極體D陰極朝上、4V電池正端朝上,表示當輸入達到+4V時二極體導通進行向下箝位。若誤判為向上箝位,會得到輸出範圍-4V~+12V,A+B=12+(-4)=8,答非所問。必須先看清楚二極體方向與電池極性再判斷。