五等-電子工程電子學大意111 年第 3 題單選題
變容二極體大多應用於下列何者?
A變頻共振電路正確答案
B數位邏輯電路
C開關
D光感測
A正確答案
變容二極體利用反偏時接面電容隨電壓變化的特性,常用於高頻調諧與共振電路。
為什麼答案是 A
變容二極體 (Varactor) 在反向偏壓下,空乏區寬度隨電壓改變,形成可變電容,廣泛用於 VCO、FM 調變器、RF 調諧器等變頻共振電路。
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完整詳解
Pro · 無限重點 變容二極體利用反偏時接面電容隨電壓變化的特性,常用於高頻調諧與共振電路。
看到「變容 (Varactor)」直覺聯想「可變電容→調頻→共振」,選變頻共振電路。
逐選項分析
A✓ 正確
變容二極體 (Varactor) 在反向偏壓下,空乏區寬度隨電壓改變,形成可變電容,廣泛用於 VCO、FM 調變器、RF 調諧器等變頻共振電路。
B✕
數位邏輯電路主要由 BJT、MOSFET 等開關元件構成,與「可變電容」特性無關。
C✕ 陷阱
開關應用多用一般整流二極體或蕭特基二極體,講究切換速度而非電容變化,非變容二極體強項。
D✕ 陷阱
光感測應使用光二極體 (Photodiode) 或光電晶體,依光強度產生電流,與變容特性無關。
常見特殊二極體用途對照
| 類型 | 英文 | 核心特性 | 主要應用 |
|---|
| 變容二極體 | Varactor | 反偏下電容隨電壓變 | VCO、調頻、RF 共振 |
| 稽納二極體 | Zener | 反向崩潰穩定電壓 | 穩壓電路 |
| 蕭特基二極體 | Schottky | 低順向壓降、高速 | 高速開關、整流 |
| 光二極體 | Photodiode | 光照產生電流 | 光感測 |
| 發光二極體 | LED | 順偏發光 | 顯示、照明 |
變容二極體的核心是「可變電容」,當反向偏壓改變時,空乏區寬度會跟著變,導致接面電容值可調。這個特性讓它成為電子式調諧器的關鍵元件,取代傳統機械式可變電容,常見於收音機自動選台、電視頻道切換、鎖相迴路等需要「電壓控制頻率」的電路。判斷重點:看到「調諧」「共振」「頻率選擇」就該想到需要可變電容,而變容二極體正是用電壓來控制電容值的半導體元件。容易誤判的地方是把「變容」當成「變換開關」,但其實它不做數位開關,而是在類比電路中當可調電容用。