鐵路人員考試高員三級-電子工程電子學大意108 年第 18 題單選題
如圖所示二極體電路,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。試求輸出電壓 vO 的漣波電壓(ripple voltage)值約為多少?
C正確答案
半波整流加RC濾波電路,利用漣波電壓公式 Vr ≈ Vdc/(f·R·C) 計算,結果約0.4V。
為什麼答案是 C
半波整流漣波公式 Vr = Vdc/(f·R·C),Vdc ≈ 11.3V,f=60Hz,R=10kΩ,C=47μF,Vr = 11.3/(60×10⁴×47×10⁻⁶) = 11.3/28.2 ≈ 0.4V,正確。
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完整詳解
Pro · 無限重點 半波整流加RC濾波電路,利用漣波電壓公式 Vr ≈ Vdc/(f·R·C) 計算,結果約0.4V。
峰值電壓 = 12 - 0.7 = 11.3V ≈ Vdc;f=60Hz(半波);Vr = 11.3/(60×10000×47×10⁻⁶) ≈ 0.4V
逐選項分析
A✕ 陷阱
2V 是誤用全波整流公式(f=120Hz)的計算錯誤,或忽略了RC時間常數影響,數值偏大約5倍。
B✕
1V 約為正確答案的2.5倍,可能是計算過程中RC乘積出現錯誤所致,不符實際計算結果。
C✓ 正確
半波整流漣波公式 Vr = Vdc/(f·R·C),Vdc ≈ 11.3V,f=60Hz,R=10kΩ,C=47μF,Vr = 11.3/(60×10⁴×47×10⁻⁶) = 11.3/28.2 ≈ 0.4V,正確。
D✕
0.1V 約為正確答案的1/4,可能誤將C值或R值放大4倍計算,RC時間常數設定有誤。
整流電路漣波電壓公式比較
| 整流類型 | 漣波頻率 | 漣波電壓公式 Vr | 本題適用 |
|---|
| 半波整流 | f(電源頻率60Hz) | Vr = Vdc / (f·R·C) | ✅ 是 |
| 全波/橋式整流 | 2f(120Hz) | Vr = Vdc / (2f·R·C) | ❌ 否 |
最大陷阱是誤用全波整流公式(漣波頻率用120Hz)。由圖可見電路僅有一個二極體D與RC並聯負載,為標準半波整流,漣波頻率應為電源頻率60Hz,而非120Hz。誤用120Hz會得到約0.2V,不符選項,導致混淆。