初考-電子工程基本電學大意112 年第 36 題單選題
如圖所示之 LC 電路為下列何種濾波器?
A高通濾波器正確答案
B帶通濾波器
C低通濾波器
D帶拒濾波器
A正確答案
電容串聯、電感並聯於輸出端,構成高通濾波器。
為什麼答案是 A
低頻被 L 短路、C 阻擋;高頻 C 短路、L 開路而通過,符合高通特性。
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完整詳解
Pro · 無限重點 電容串聯、電感並聯於輸出端,構成高通濾波器。
1. 觀察圖:C 串聯在輸入到輸出之間,L 並聯(跨接)在輸出兩端。
2. 低頻時:\(X_C=1/(\omega C)\) 很大,C 阻抗大→訊號被阻擋;同時 \(X_L=\omega L\) 很小,L 將輸出短路到地,\(V_o\to 0\)。
3. 高頻時:\(X_C\) 很小,C 視為短路→訊號順利通過;\(X_L\) 很大,L 視為開路→不分流,\(V_o\to V_i\)。
4. 故低頻被衰減、高頻可通過 → 高通濾波器 (HPF)。
5. 截止頻率 \(f_c=\dfrac{1}{2\pi\sqrt{LC}}\)。
逐選項分析
✓ 正確
低頻被 L 短路、C 阻擋;高頻 C 短路、L 開路而通過,符合高通特性。
✕
帶通需 LC 串並聯組合形成單一通帶,本電路只有一階轉折。
一階 LC 濾波器結構對照
| 濾波器 | 串聯元件 | 並聯(對地)元件 |
|---|
| 低通 LPF | L | C |
| 高通 HPF | C | L |
| 帶通 BPF | LC 串聯諧振 | LC 並聯諧振(或單元件) |
| 帶拒 BSF | LC 並聯諧振 | LC 串聯諧振 |
一階 LC 濾波器的關鍵在於「阻擋誰、放行誰」的路徑邏輯。電容串聯在訊號路徑上時,低頻被阻斷、高頻通過;電感並聯到地時,高頻被旁路分流掉、低頻保留在輸出端。兩者同時作用就形成高通濾波器。考生最常搞混的是看到電感就直接聯想低通,但要看接法:電感串聯才阻高頻,電感並聯反而洩放高頻。判斷準則是「串聯元件決定能不能通過、並聯元件決定能不能留下」,電容串聯擋低頻、電感並聯放掉高頻,兩個動作都指向同一個結果——保留高頻訊號。