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4-1 雙極性電晶體之特性及結構 88
4-2 電晶體之電流成分 90
4-3 電晶體之三種基本放大電路 94
4-4 電晶體的最大額定值 103
4-5 電晶體的編號 104
4-6 電晶體的直流工作點 106
4-7 電晶體各種直流偏壓電路 111
5 電晶體之交流小訊號分析
5-1 小訊號放大與小訊號等效電路模型 136
5-2 共射極放大電路 138
5-3 共集極放大電路 150
5-4 共基極放大電路 153
6 串級放大電路
6-1 串級系統的增益與分貝 162
6-2 四種耦合放大電路 166
6-3 達靈頓電路 175
6-4 高通與低通電路 179
6-5 串級放大電路之總頻寬 183
99 100 101 102 103
3
6
9
12
15
99 100 101 102 103
1
2
3
4
5
99 100 101 102 103
2
4
6
8
10
5. 歷屆試題統計歷屆試題統計7 場效電晶體之特性與放大電路
7-1 場效電晶體之分類與應用 190
7-2 接面場效電晶體之結構與 V-I 特性 192
7-3 MOSFET 結構與特性 197
7-4 FET 直流偏壓 207
7-5 FET 小訊號放大與小訊號等效電路模型 214
7-6 共源極放大電路 216
7-7 共汲極放大電路 223
7-8 共閘極放大電路 226
8 運算放大器
8-1 運算放大器 (OPA) 236
8-2 實際運算放大器特性 239
8-3 反相放大器 243
8-4 非反相放大器 250
8-5 加法器 254
8-6 比較器 259
9 基本振盪電路應用
9-1 振盪器概論 278
9-2 低頻振盪器 281
9-3 高頻振盪器 287
9-4 樞密特觸發電路 292
9-5 方波產生電路 300
99 100 101 102 103
2
4
6
8
10
99 100 101 102 103
1
2
3
4
5
99 100 101 102 103
2
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6
8
10
9. 44 第 3 章 二極體的應用電路
3-1 二極體整流電路
重點 1 整流電路
1. 整流電路是將交流訊號轉變為脈動直流訊號的一種電路。
2. 任何具有單向導電特性的元件，均可擔任整流工作；由於 P - N 二極體在順向偏壓時導通，逆向
偏壓時截止，因此具有單向導電特性，可用來擔任整流工作。目前一般小功率電路，常採用體
積小且較耐高壓及高溫之矽二極體作為整流器，鍺二極體因切入電壓較小常作為檢波二極體。
3. 整流電路分類：
依其結構之不同，可分為半波整流與全波整流兩種方式，而全波整流電路通常又可分為中間抽
頭式與橋式兩類，即
整流電路
半波整流電路
全波整流電路
中間抽頭式全波整流電路
橋式全波整流電路
重點 2 半波整流電路
1. 定義：是指僅在輸入之某一半週（正半週或負半週）才有脈動直流訊號輸出的整流電路。
2. 工作原理：如圖 3 - 1 所示。
圖 3 - 1 正半週輸出的半波整流電路
當輸入為正半週時，二極體因順向偏壓而導通（短路），使輸入訊號之正半週完全輸出至
負載電阻 RL
端。
當輸入為負半週時，二極體因逆向偏壓而截止（開路），所以負載電阻 RL
端無輸出。
3. 半波整流電路之重要規格：如圖 3 - 2 所示，當輸入電壓 Vi
= Vm
sinθ 時
輸出電壓的平均值：
半波整流後的輸出脈動直流電壓，通常以平均值來表示其大小，如圖 3 - 2 所示，將曲線下
的面積除以整流波形的週期，得：
Vdc
=
2π
面積
=
1
2 0π
θ θ
π
V dm sin∫ =
Vm
π
= 0.318Vm
10. 第 3 章 二極體的應用電路 45
輸出電流的平均值：
Idc
=
1
π
Im
= 0.318Im
輸出功率的平均值：
Pdc
= Vdc
× Idc
=
V
R
m
L
2
2
π
輸出電壓或電流的有效值與峰值的關係：
Vrms
=
1
2
Vm
；Irms
=
1
2
Im
漣波頻率 = 電源頻率（若電源頻率為 60Hz，則漣波頻率為 60Hz）。
整流二極體的額定峰值逆向電壓 PIV：
負載為電阻時，二極體的 PIV = Vm
。
負載為電容時，如圖 3 - 3 所示，二極體的 PIV = 2Vm
。
圖 3 - 2 半波整流電路的輸出電壓 圖 3 - 3 電容性負載的半波整流電路
1. 有一半波整流電路如圖所示，若以三用
電表量測其輸出電壓 Vo
時，三用電表應
撥在何處最適當，方可量得正確值？
DCA25mA DCV50V DCV10V
ACV10V 檔。
圖
：
：半波整流負載為電容，故 Vo
= Vm
Vo
= 8 2 ≒ 11.3V
故三用電表撥在 DCV 50V 檔較適當。
1. 如圖所示，輸入電壓 Vi
為 110Vrms
正弦
波，直流輸出電壓 Vo
約為 20 6.36
28 12 V。
圖
：
次級線圈電壓有效值 V2
= V
N
N
i × 2
1
⇒ V2
（有效值） = 110
20
110
× = 20V
V2
（最大值） = 20 2V
∵半波整流負載為電容，
故 Vo
= Vm
= 20 2 ≒ 28V
11. 46 第 3 章 二極體的應用電路
2. 如圖之整流電路中，D 為理想二極體，
若施加之交流電壓為 e =
50
2
sinωt 伏特時，
則 RL
兩端輸出電壓之平均值為 7.5
10.61 15.92 11.26 伏特。
圖
：
：先求出半波整流平均值
V
V
Vdc
m
= = =
π π π
50
2 50
2
V
V R
R R
k
k k
RL
dc L
S L
=
×
+
=
×
+
50
2
10
5 10
π
≒ 7.5V
2. 如圖之整流電路中，D 為理想二極體，
若施加之交流電壓為 e = 12 2 sinωt 伏特
時，則 RL
兩端輸出電壓之平均值為
3V 4V 5V 8V。
1
(t) 3
圖
：
Vdc
=
V
Vm
π π
=
12 2
V
k
k k
RL =
×
+
12 2
3
1 3
π ≒ 4V
3. 如圖所示之半波整流電路，求輸出的直
流功率 Pdc
約為 15 25 35
40 mW。
圖
：
：
110 2 10
1Vm
= ⇒ Vm
= 11 2V
半波整流 Vdc
= V
Vm
π π
=
11 2
P
V
R k
dc
dc
L
= =
2
211 2
1
( )
π ≒ 24.5mW
3. 在圖中，變壓器的圈數比為 N1
：N2
= 5：
1，試問負載 RL
兩端之直流電壓（Vdc
）是
多少？ 155.5 31.1 22 9.9
V。
圖
：
V
V
N
N
1
2
1
=
2
⇒
110
V2
5
1
=
⇒ V2
= 22V（有效值）
V2
（最大值） = 22 2V
V
V
dc
m
= =
π π
22 2
≒ 9.9V
12. 第 3 章 二極體的應用電路 47
4. 如圖所示之整流電路，Vi
= 1.2sin(ωt)V，
二極體切入電壓 Vf
= 0.6V，則 ωt 在何角度
範圍內，負載電阻 RL
有電流流通？
0° ～ 180° 30° ～ 150° 45° ～
135° 60° ～ 120°。
圖
：
：∵令 Vi
≥ 0.6V 時，D ON
⇒ 1.2sin ωt ≥ 0.6
⇒ sinωt ≥
1
2
⇒ ωt 在 30° ～ 150° 時 RL
有電流流通
4. 承老師講解 4 之整流電路，二極體切入
電 壓 Vf
= 0V， 順 向 電 阻 Rf
= 30Ω， 反 向
電阻 Rr
= ∞ Ω，負載電阻 RL
= 120Ω，若
Vi
= 3πsin(ωt)V，則負載電阻 RL
上之平均
電壓為 6.0 4.8 3.0 2.4
V。
：
半波整流電路先求出
Vdc
=
Vm
π
π
π
=
3
= 3V
⇒ VRL
=
V R
R R
dc L
L f
×
+
=
3 120
120 30
×
+
= 2.4V
重點 3 全波整流電路
1. 定義：是指輸入波形的正、負半週皆有脈動直流訊號輸出的整流電路。
2. 結構：全波整流電路可分為中間抽頭式全波整流與橋式全波整流兩種方式。
3. 工作原理：
中間抽頭式全波整流：如圖 3 - 4 所示。
圖 3 - 4 中間抽頭式全波整流電路
13. 48 第 3 章 二極體的應用電路
Vi
= （正半週），D1
ON，D2
OFF，如圖 3 - 5(a) 所示。
Vi
= （負半週），D1
OFF，D2
ON，如圖 3 - 5(b) 所示。
(a) 正半週
(b) 負半週
圖 3 - 5 全波整流電路之詳細工作情形
橋式全波整流：如圖 3 - 6 所示。
圖 3 - 6 橋式全波整流電路
14. 第 3 章 二極體的應用電路 49
Vi
= （正半週），D1
、D3
皆 ON，D2
、D4
皆 OFF，如圖 3 - 7 所示。
(a) 導通路徑 (b) 截止路徑
圖 3 - 7 橋式電路在正半週時的工作
Vi
= （負半週），D1
、D3
皆 OFF，D2
、D4
皆 ON，如圖 3 - 8 所示。
(a) 導通路徑 (b) 截止路徑
圖 3 - 8 橋式電路在負半週時的工作
4. 全波整流電路之重要規格：當輸入電壓 Vi =Vmsinωt 時
輸出電壓的平均值：
Vdc
=
2
π
Vm
= 0.636Vm
若化為有效值，則
Vdc
= 0.636Vm
= 0.636 × 2 × Vrms
= 0.9Vrms
輸出電流的平均值：
Idc
=
2
π
Im
= 0.636Im
或 Idc
=
V
R
V
R
dc
L
m
L
=
2
π
若化為有效值，則
Idc
= 0.636 × 2 × Irms
= 0.91rms
輸出功率的平均值：
Pdc
= Vdc
× Idc
= 2
π
Vm
× 2
π
Im
= 4
2
π
Vm
Im
=
4 4
2
2
2
π π
V
R
m
L
= Im
2
RL
輸出電壓或電流的有效值與峰值的關係：
Vrms
=
Vm
2
= 0.707Vm
Irms
=
Im
2
= 0.7070Im
漣波頻率為電源頻率的兩倍（若電源頻率為 60Hz，則漣波頻率為 120Hz）。
整流二極體的額定峰值逆向電壓 PIV：
中間抽頭式全波整流二極體的 PIV = 2Vm
，如前述圖 3 - 5 所示。
橋式全波整流二極體的 PIV = Vm
，如前述圖 3 - 7、3 - 8 所示。
15. 50 第 3 章 二極體的應用電路
5. 如 圖 所 示 全 波 整 流 電 路， 其 中 二 極
體 均 具 理 想 特 性， 負 載 電 阻 RL
= 1kΩ，
如 果 流 經 負 載 電 阻 RL
上 的 平 均 電 流
IL
(dc) = 1mA，此時每個二極體所承受的逆
向電壓峰值（PIV）為多少伏特？
π
4
π
3
π
2 π V。
圖
：
：Vdc
= Idc
RL
⇒ Vdc
= (1m) × (1k) ⇒ Vdc
= 1V
∵ Vdc
=
2Vm
π
⇒ Vm
= π
2
V
此電路為中間抽頭式全波整流電路，每
個二極體 PIV = 2Vm
= πV
5. 如圖中間抽頭式全波整流電路中，變壓
器初級線圈與次級線圈之匝數比為 1：4，
若施加之交流電壓為 e = 100sinωt 時，則二
極體之最小 PIV 額定值不得低於 100
200 300 400 伏特。
圖
：
次級線圈電壓最大值 V2(m)
= e Vm × =
4
1
400
中間抽頭至地最大值為
400
2
= 200V
每個二極體 PIV = 2Vm
= 400V
6. 一全波整流電路如圖所示，當輸入電
壓有效值為 100V 時，二極體的峰值逆向
電壓至少應為 10 2 20 2
40 2 50 2 V。
圖
：
：
V
V
N
N
1
2
1
2
= ⇒
100 10
12V
=
⇒ V2(rms)
= 10V V2(m)
= 10 2V
此電路為中間抽頭式全波整流電路，每
個二極體 PIV = 2Vm
= 20 2V
6. 一全波整流電路如圖所示，當輸入電壓
有效值為 200V 時，二極體的峰值逆向電
壓至少應為 40 2 V 20 2 V
10 2 V 5 2 V。
2
圖
：
V2(rms)
= 20V
V2(m)
= 20 2V
PIV = 2V2(m)
= 40 2V
16. 第 3 章 二極體的應用電路 51
7. 圖 之 中 間 抽 頭 式 變 壓 器 電 路 中，
|VS1| = |VS2|，VS1
= 10sinωtV， 且 D1
、D2
皆
為理想二極體，則 Vo
之平均直流電壓為
- 6.37 - 3.18 3.18 6.37
V。 【92 統測】
圖
：
：Vo(dc)
=
−
=
−2 20Vm
π π
≒ - 6.37V
∵ Vo
為負向脈動直流
7. 圖 之 中 間 抽 頭 式 變 壓 器 電 路 中，
|VS1| = |VS2|，VS1
= 20sinωtV，且 D1
、D2
皆
為 理 想 二 極 體， 則 Vo
之 平 均 直 流 電 壓
為 - 6.37V 6.37V 12.74V
- 12.74 V。
：
Vo
= -
2 20×
π
≒ - 12.74V
8. 如圖所示電路，何端輸出為正？ V1
V2
V3
V1
及 V3
。
圖
：
：當 Vi
為正半週時，次級線 圈上也 為
正半週信號，故使 D2
ON，D1
、D3
皆
OFF， 則 V2
輸 出 為 正，V1
、V3
皆 為
0V。
8. 承老師講解 8，設二次側線圈中間抽頭至
地為 50 伏特（有效值），則 V2
和 V3
各點
的峰值電壓分別為 - 70.7 伏特，141.4
伏 特 70.7 伏 特， - 141.4 伏 特
141.4 伏特， - 141.4 伏特 - 141.4 伏特，
141.4 伏特。
：
由老師講解 8 中 V2
為正，V3
為負
中間抽頭至地為 50V，則最大值為50 2V
二次側頂點至地的電壓為中間抽頭至地電壓的
2 倍
故 V2
= 2 × 50 2 = 100 2 = 141.4V
V3
= - 2 × 50 2 = - 100 2 = - 141.4V
17. 52 第 3 章 二極體的應用電路
9. 如圖所示，Vi
為家用交流電源 110V、
60Hz，則輸出電壓 Vo
約為多少？ 10
14 20 28 V。 【94 統測】
圖
：
：次級線圈電壓為 20V（有效值）
Vo
= Vo(m)
= 20 2 ≒ 28V
9. 如圖所示，Vi
為家用交流電源 220V、
60Hz， 則 輸 出 電 壓 Vo
約 為 多 少？
20 2 V 40 2 V 40V 20V。
圖
：
Vo
= Vo(m)
= 40 2 V
10. 如圖所示電路，假設二極體為理想，則
輸出直流位準（平均值）為 3.18
5 7.07 10 伏特。
圖
：
：正半週時，
D1
ON，D2
OFF
負半週時，
D1
OFF，D2
ON
V
k
k k
Vo m( ) = ×
+
=10
2
2 2
5
V V Vo dc o m( ) ( ) .= = × =
2 2
5 3 18
π π
10. 如老師講解 10 圖所示電路，每個二極體
所需要的逆向峰值電壓（PIV）為 0
2.5 5 10 伏特。
：
每個二極體之 PIV = Vo(m)
= 5V
18. 第 3 章 二極體的應用電路 53
重點 4 比較
1. 半波整流電路與全波整流電路之比較：
半波整流電路具有電路簡單及成本低廉的優點，但輸入之交流訊號只有某一半週有輸出，而另
一半週卻沒有輸出，因此整流效率較低，而且其輸出直流之平均值較低，漣波變化也較大。
2. 橋式全波整流與中間抽頭式全波整流電路之比較：
前者之優、缺點如下：
優點：
每一個二極體之 PIV 值僅為 Vm
，而中間抽頭式全波整流電路需為 2Vm
。
不需使用中間抽頭變壓器，可使整流器的體積縮小。
缺點：必須使用四個二極體，比中間抽頭式全波整流電路多用了兩個二極體，且兩個二極
體造成 1.4V 壓降對低電壓整流影響大。
3. 各種整流電路的特性比較：如表 3 - 1 所示。
表 3 - 1 各種整流電路
種類
特性
半波整流
全波整流
中間抽頭式 橋式
次級線圈電壓 Vm
2Vm
Vm
二極體個數 1 2 4
輸出電壓
負載為電阻：
Vm
π
負載為電容：Vm
2Vm
π
2Vm
π
漣波頻率（fr
） fs
（電源頻率） 2fs
2fs
PIV
負載為電阻：Vm
負載為電容：2Vm
2Vm
Vm
輸出波形
( D ) 1. 如圖之電路，下列敘述何者正確？ Vdc
= 31.8V
Vdc
= 63.6V Vdc
= 141.4V Vdc
= 90V。
( A ) 2. 全波整流電路之直流輸出電壓 Vdc
為半波整流電路之
2
2
π
π
2
1
π
倍。
圖
19. 54 第 3 章 二極體的應用電路
( D ) 3. 橋式整流電路中，二極體之逆向峰值電壓（PIV）為電源峰值的 2 3 2
1 倍。
( A ) 4. 橋式整流之漣波頻率為電源頻率的 2 3 2 1 倍。
( B ) 5. 一個輸入電壓為 100sin(377t) 的橋式整流電路，使用電容濾波，若以示波器量測負載 RL
兩端的漣波頻率應為 377 120 60 30 Hz。
( C ) 6. 如圖所示之橋式整流電路，若所有二極體皆為理想，
試 問 一 個 二 極 體 之 峰 值 逆 向 電 壓（PIV） 為 何？（ 圖 中
VS
= 40sinωtV） 10 20 40 60 V。
( A ) 7. 如圖所示，所有二極體均為理想的，試問每一個二極體之
峰值逆向電壓至少應為 100 100 2 200
200
2
V。
圖 圖
( C ) 8. 如圖所示，若電壓 VS
的均方根值為 110V，則二極體的額定逆向峰值電壓（PIV）為
12 6 6 2 12 2 V。
3-2 濾波電路
重點 1 濾波電路
1. 整流電路的輸出訊號，並非純粹穩定的直流，而是含有平均直流電壓及漣波電壓的脈動直流。
2. 在整流電路中，輸出訊號中所含之漣波愈小愈好，而漣波之大小是以漣波因數來衡量，漣波因
數愈小，性能愈好。
3. 由於整流輸出的脈動直流訊號中所含之漣波頗大，並不適合直接供給，各種電子裝備，為了濾
除此漣波成分，必須在整流之後，再加入一濾波電路，使脈動直流訊號變成純粹的穩定直流。
4. 濾波器性能之比較，除了可用漣波因數來衡量之外，還可由電壓（或電流）調整率來比較。
圖
＊
20. 第 3 章 二極體的應用電路 55
5. 電壓調整率（V.R.％）：
定義：V.R.％ =
V V-
V
無載 滿載
滿載
× =
−
×100 100
V
V
NL FL
FL
V
% %
其中：無載表示未接上負載，且其阻抗無窮大，即輸出端開路。
滿載表示接上負載，且其阻抗最小。
電壓調整率愈低愈好，以 0％最佳；此時 VNL
= VFL
，即表示電壓源為理想電壓源，其內
阻 = 0。
6. 電流調整率（I.R.％）：
定義：I.R.％ =
無載 滿載
滿載
I - I
I
× =
−
×100 100% %
I I
I
NL FL
FL
其中：無載表示負載阻抗為零，即輸出端短路。
滿載表示接上負載，且其阻抗最大。
電流調整率愈低愈好，以 0％最佳；此時 INL
= IFL
，即表示電流源為理想電流源，其內
阻 = ∞ 。
7. 漣波因數及漣波百分比：
漣波：是指整流電路輸出之脈動直流中所含之交流成分。
整流電路輸出之脈動直流電壓，通常必須再經過一濾波器，以消除其中所含之交流漣波成
分，漣波愈小則濾波性能愈佳。
漣波因數：如圖 3 - 9 所示，乃漣波電壓有效值 Vr(rms)
與其平均直流電壓 Vdc
的比值，即
漣波因數 r =
V
V
r rms
dc
( )
上式若以百分率表示，則稱為漣波百分率，以下式表示：
r
V
V
r rms
dc
% %
( )
= ×100
漣波因數可用來衡量濾波效果的好壞；漣波因數愈小，表示濾波效果愈好。
半波整流電路，其漣波百分率 r% = ( ) ( . )FF 2 2
1 1 57 1− = − = 121%
全波整流電路，漣波百分率 r% = ( ) ( . )FF 2 2
1 1 11 1− = − = 48%
圖 3 - 9 濾波電壓波形顯示直流與漣波電壓
21. 56 第 3 章 二極體的應用電路
8. 濾波器的種類：
電容濾波器：
電容濾波器是一種最為普遍的濾波電路，如圖 3 - 10(a) 所示。
若電容器兩端未接負載，則其輸出電壓幾乎維持在 Vm
值，接上負載後，輸出電壓的平均
值將略低於 Vm
，其波形如圖 3 - 10(b) 所示。
圖 3 - 10(b) 中，平均直流電壓 V V
V
dc m
r p p
= −
−( )
2
Vr(p-p)
：為漣波電壓峰對峰值
Vr(p-p)
=
I T
C
dc × 2
≒
I
T
C
dc ×
2 （∵ T1
+ T2
=
T
2
，T2
T1
，∴ T2
≒
T
2
）
Vr(p-p)
=
I
C
T
I
f C
dc dc
i× ×
=
2
1 2
=
V
f R C
dc
i L2
Vr(rms)
= V
V
f R C V
f R C
r p p
dc
i L dc
i L
( )−
= =
2 3
2
2 3 4 3
（∵漣波近似於三角波，故 ÷ 3 ，若題目近似於
正弦波，則 ÷ 2 ） ⇒ r =
V
V f R C
r rms
dc i L
( )
=
1
4 3
若 fi
= 60 Hz，則 r =
× ×
=
1
4 3 60
2 4
R C R CL L
.
其中 Vm
是整流後的峰值電壓，以伏特為單位；Idc
是負載電流，以毫安（mA）為單位；
C 是濾波電容，以微法拉（µF）為單位，RL
以 kΩ 為單位。
由漣波因數 r 的式子中，可以得知若濾波電容器愈大，則放電時間愈長，得到較低漣波
及較高平均值的穩定直流輸出電壓。
利用全波整流亦可得到較小的漣波及較高之輸出電壓。
注意若
V
V
r p p
m
( )-
2
，則 Vdc
≒ Vm
電容濾波器的缺點為：重負載時，電壓調整率差，濾波效果不佳，會產生高漣波。【註：
重負載為 IRL
大，RL
小】
(a) 電路 (b) 輸出電壓波形
圖 3 - 10 電容濾波器
22. 第 3 章 二極體的應用電路 57
RC 濾波器：
如圖 3 - 11 所示，其濾波效果較單一電容濾波器為佳。缺點是輸出直流電壓較低（受 R
之壓降所致），且成本較高。
如圖 3 - 12 所示：
V
R
R R
dc
L
L
' =
+
× Vdc
或者 Vdc' = Vdc
- Idc
× R
V
X
R X
Vr rms
C
C
r rms'( ) ( )=
+
×2
2
2
2
漣波因數 r =
V
V
r rms
dc
'
'
( )
(a) 直流等效電路 (b) 交流等效電路
圖 3 - 11 RC 濾波電路 圖 3 - 12 RC 濾波器直流與交流等效電路
在選用 R、C 值時應注意下列幾點：
A. R 值愈大，則漣波電壓降在 R 的成分愈多，使輸出端漣波電壓減少，其濾波效果愈佳。
B. C2
電容量愈大，XC2
愈小，依分壓定律，得知輸出端漣波電壓愈小，其濾波效果愈佳。
C.由 A.、B. 所述，C1
、R、C2
數值愈大時，濾波效果愈佳。
D.濾波電容量愈大，漣波愈小，濾波效果愈佳；但隨著電容量的增加，充電時間卻變小
（短）；而二極體額定電流就必須足夠大，否則瞬間充電電流超過順向電流，則二極
體也會被破壞。
E. 因為 XC2
=
1
2 2πfC
，所以全波整流比半波整流有較佳的濾波效果（全波整流之漣波頻
率為半波整流之兩倍，頻率愈高，XC2
愈低，輸出端的漣波電壓也就愈低）。
π 型（或稱為 CLC 型）濾波器：
如圖 3 - 13 所示，由於 RC 濾波器中的 R 會使得輸出直流電
壓的值變小，為了要保有良好的漣波因數（即穩定的直流電
壓），且又要維持高的直流電壓，因此用電感器取代電阻而
成為 π 型濾波器。
電感 L 愈大，電容 C2
愈大，則濾波效果愈佳。
全波整流之漣波頻率較半波高，以致 XL
較半波高，XC2
較半
波低，因而提高了濾波效果。
圖 3 - 13 π 型濾波器
23. 58 第 3 章 二極體的應用電路
電感濾波器：
電感濾波器是以電感反抗電流變化的特性來完成濾波作用，當 L 愈大時，反電動勢也愈
高，可得到更平穩的導通電流，輸出端電壓也愈平穩。
由圖 3 - 14(b) 中，在 L ≠ 0 的波形可以看出，二極體沒有截流的時候，電流較為平穩。
電感濾波器適用於重負載，於重負載情況下可以得到低漣波的輸出電壓，但其缺點是輸
出電壓較電容濾波器為低。
(a) 電感濾波器 (b) 負載電流波形
圖 3 - 14 電感濾波電路
1. 有一電源供給器其電壓為 30V，內阻 2Ω，
滿載時供給之電流 2.5A，則此電壓調整率
為 20 15 10 5 ％。
：
：V.R.％ =
V V
V
NL FL
FL
−
×100%
=
30 30 5
30 5
- -
-
( )
( )
× 100％
= 20％
1. 有一直流電源供應器在未加負載時，其電
壓為 15 伏特，加上 10Ω 負載後，電壓降
為 10 伏特，則其電壓調整率為 20
30 40 50 ％。
：
V.R.％ =
V V
V
NL FL
FL
-
× 100％
=
15 10
10
-
× 100％ = 50％
2. 直流電源供應器之濾波輸出電壓為 20V，
漣波電壓為 100mV，則其漣波因數為
5 0.5 0.05 0.005。
：
：r =
V
V
r rms
dc
( )
=
100
20
m
= 0.005
2. 一電源電路之輸出電壓為 10 + 0.2sin(ωt) 伏
特，則其漣波百分比約為多少？ 1.41
2 4.24 12 ％。
：
r％ =
V
V
r rms
dc
( )
.
%= ×
0 2
2
10
100 ≒ 1.41％
24. 第 3 章 二極體的應用電路 59
3. 有關 RC 濾波器，下列敘述何者錯誤？
對同一負載而言，R 愈大，其輸出端漣
波愈小 電容量愈大，輸出端漣波愈小
使用全波整流時，RC 濾波器之濾波效果
較使用半波整流時為佳 對同一 RC 濾
波器而言，負載電流愈大，輸出電壓愈大。
：
：
r =
2 4.
R CL
（全波），RL ↑或 C ↑，r ↓
全波整流比半波整流效果為佳
IRL
↑表示負載 RL
↓
VRL
= Vdc
' =
V R
R R
dc L
S L
×
+
，VRL
↓
3. 下列關於半波整流加上電容器濾波電路之
敘述，何者錯誤？ 二極體所需的峰值
反向偏壓（PIV）與未加上電容器濾波時
一樣 漣波頻率與未加上電容器濾波時
一樣 加上電容器濾波後電壓漣波因數
得到改善 加上電容器濾波後輸出電壓
增加。 【96 統測】
：
未加上電容器時之 PIV = Vm
上電容器時之 PIV = 2Vm
4. 如圖所示之電路，下列有關 Vo
漣波電
壓有效值之敘述，何者正確？ 與 Vi
頻
率成正比 與 Vi
振幅成正比 與電阻
RL
成正比 與電容 C 成正比。
【99 統測】
圖
：
：此為電容濾波電路，故 Vr(rms)
（漣波電
壓有效值） =
V V
f R C
r p p dc
i L
( )−
=
2 3 4 3
∴ Vr(rms)
與 fi
、RL
、C 成反比，與 Vdc
成
正比。
4. 圖中，若 D 屬理想二極體，則下列何種
做法對改善其漣波因數（ripple factor）的
效果最差？ 將輸入電壓變小 將電
容值加大 改用全波整流 將電阻值
加大。 【92 統測】
圖
：
若將輸入電壓變小則效果不明顯。
25. 60 第 3 章 二極體的應用電路
5. 某濾波電容為 40µF，負載電流為 40mA 的
全波整流器，峰值濾波電壓是 100 伏特，
若電源頻率為 60Hz，試求該濾波器的直流
電壓約為 50 75 95 100
伏特。
：
：Vr(p-p)
=
I t
C
I
C f
dc dc
=
×2
=
× ×
40
40 2 60
m
µ
≒ 8.3V
Vdc
= Vm
-
Vr p p( )-
2
= 100 -
8 3
2
.
= 95.85V
5. 圖之 Vi
為一 60Hz 之正弦波，其峰值電
壓 Vp
= 200V，假設理想二極體，求 C 值使
其輸出 Vo
之漣波電壓峰對峰值為 2V ？
66.6 166.6 266.6 366.6
µF。 【91 統測】
圖
：
V
It
C
V
C f R
r p p
m
L
( )− = =
× ×
（∵漣波電壓峰對峰值比 Vi
峰值小許多）
⇒ 2 =
200
60 10C k× ×
⇒ C ≒ 166.6µF
6. 如圖所示電路，Vi
為 100 V，60 Hz 正弦
波，則下列敘述何者正確？ 當 SW 開
啟時之 Vo1
電壓較高於 SW 關閉後之 Vo2
電壓 每個二極體之 PIV = 10V 當
SW 關閉時，若 C 值愈大，則輸出電壓愈
高 當 SW 開啟時，漣波百分率（r）為
121％。
圖
：
： SW 關閉後具濾波效果，故 Vo2
電壓
較高
PIV = 10 2V
當 C 值愈大，輸出電壓愈高
SW 開 啟 時， 為 全 波 整 流 電 路，
r％ = 48％。
6. 純電阻負載之二極體半波整流電路中，電
源為 vi
(t) = 110sin377t 伏特時，此電路之漣
波百分率為 12.1 121 24.2
242 ％。
：
純電阻負載半波整流電路，未加濾波電容，
r％ = 121％
26. 第 3 章 二極體的應用電路 61
( B ) 1. 關於整流濾波電路的敘述下列何者錯誤？ 若以電容濾波，則電容愈大者漣波因數r愈
小 漣波因數 r 愈小，表示濾波的效果愈差 電壓調整率 V.R.％ =
V VNL −
×FL
FLV
100%
電壓調整率 V.R. 愈小表示輸出電壓受負載變化影響較小。
( C ) 2. 漣波因數可判定直流電源供應器之優劣，其定義為
直流電壓（平均值）
交流電壓的平均值
交流電壓的平均值
直流電壓（平均值）
漣波電壓的有效值
直流電壓（平均值）
直流電壓（有效值）
漣波電壓的有效值
。
( A ) 3. 一直流電源在無載時，輸出電壓為 20V，滿載時，輸出電壓降為 18V，該電源的電壓調
整率約為 11 12 10 9 ％。
( D ) 4. 一直流電源在無載時輸出電壓為 5V，滿載時輸出電壓下降為 4V，則此電源之電壓調整
率為 10 80 50 25 ％。
( D ) 5. 60Hz 之電源經橋式整流後所得之漣波頻率為 240 30 60 120 Hz。
( D ) 6. 如圖所示之電路，其（平均）輸出電壓約 6.3 7.4 8.9 10.4 V。
( A ) 7. 如圖所示電路，若 Vi
= 100sin(120t)V，RL
= 100kΩ，C = 10µF，若二極體為理想，求
Vr(p-p)
為多少？
5
3
π
5
6
π
6
5
π
3
4
π V。
圖 圖
3-3 倍壓電路
重點 1 倍壓電路
1. 倍壓器是一種供給輕負載的電源電路，其輸出的直流電壓可達輸入電壓峰值的整數倍。其優點
是不須使用變壓器即能獲得高輸出電壓，通常 n 倍之倍壓器須 n 個二極體及 n 個電容。
＊
＊
＊
27. 62 第 3 章 二極體的應用電路
2. 半波倍壓器：如圖 3 - 15(a) 所示。
工作原理：
正半週時，D1
ON，D2
OFF，C1
充電至 Vm
。
負半週時，D2
ON，D1
OFF，C2
充電至 - 2Vm
。
C1
耐壓值 Vm
，C2
耐壓值 2Vm
，每一個二極體的 PIV 為 2Vm
以上。
3. 全波倍壓器：如圖 3 - 15(b) 所示。
工作原理：
正半週時：D1
ON，D2
OFF，C1
充電至 Vm
。
負半週時：D2
ON，D1
OFF，C2
充電至 Vm
，故此時輸出為 2Vm
。
C1
、C2
的耐壓值為 Vm
，二極體之 PIV 至少 2Vm
。
(a) 半波倍壓器 (b) 全波倍壓器
圖 3 - 15
4. 三倍倍壓器及四倍倍壓器：如圖 3 - 16 所示。
圖 3 - 16 三倍與四倍倍壓器
工作原理：
第 1 個正半週輸入，D1
ON，C1
充電至峰值 Vm
。
第 1 個負半週輸入，D1
OFF，D2
ON，C2
充電至 2Vm
。（由 K.V.L. 可知）
第 2 個正半週輸入，D1
ON，D2
OFF，C1
充電至 Vm
，D3
ON，C3
充電至 2Vm
。
第 2 個 負 半 週 輸 入，D1
OFF，D2
ON，C2
充 電 至 2Vm
，D3
OFF，D4
ON，C4
充 電 至
2Vm
，故可獲得二倍、三倍、四倍壓。
28. 第 3 章 二極體的應用電路 63
因為二極體本身無放大的功能，故於倍增其電壓後，相對地也倍減其電流，故僅適合於輕
負載的電源電路。
耐壓值：C1
為 Vm
，C2
、C3
、C4
各為 2Vm
。
每一個二極體的 PIV 為 2Vm
。
1. 如圖所示，則 Vo
約為 10 20 2
30 10 2 V。
圖
：
：次級線圈
V2(rms)
= 10V
V2(m)
= 10 2V
Vo
= 2V2(m)
= 20 2V
1. 如圖所示之甲、乙、丙、丁四種電路，
圖中 C 代表電容器，並假設理想二極體，
何者可得到正值 2Vm
之電壓輸出？ 甲
乙 丙 丁。 【90 統測】
圖
：
甲電路，D1
與 D2
正半週時皆 ON。
丙電路，Vo
為負值 2Vm
。
丁電路，D1
與 D2
負半週時皆 ON。
29. 64 第 3 章 二極體的應用電路
2. 如 圖 ， 下 列 敘 述 何 者 正 確？
EC1
= EC3
= 2Vm
，EC2
= Vm
D1
、D2
及
D3
之 PIV 皆 為 2Vm
而 EC1
= Vm
，EC2
= EC3
= 2Vm
D1
、D2
、D3
之 PIV 值 為 Vm
，
EC1
= Vm
，EC2
= 2Vm
，EC3
= 3Vm
EC1
= Vm
，EC2
= 2Vm
，EC3
= 3Vm
，D1
、D2
、
D3
之 PIV 值為 2Vm
。
圖
：
：第一正半週，D1
ON，VC1
= Vm
，第一負
半週，D1
OFF，D2
ON，VC2
= 2Vm
第二正半週，D1
ON，D2
OFF，D3
ON，
VC3
= 3Vm
每個二極體 PIV = 2Vm
2. 如圖所示，輸出電壓 Vo
為 10
20 14.14 28.28 V。
圖
：
正半週：D1
ON，VC1
= Vm
= 10 2 V
負半週：D2
ON，VC2
= Vm
= 10 2 V
⇒Vo
= VC1
+ VC2
= 2Vm
= 20 2 = 28.28 V
( C ) 1. 利用整流濾波的方式，以得到 4Vm
（Vm
是變壓器二次側電壓最大值）的倍壓電路，最少
需幾個二極體？幾個電容？ 1 個二極體、1 個電容 2 個二極體、2 個電容 4
個二極體、4 個電容 5 個二極體、5 個電容。
( D ) 2. 如圖所示電路，二極體為理想時，Vo
為何？ Vm
- Vm
2Vm
- 2Vm
。
( D ) 3. 如圖之倍壓電路，其直流輸出電壓約為 11 155 200 282 V。
圖 圖 圖
( B ) 4. 如圖，假設二極體是理想的，則 C3
兩端的電壓為 1 2 3 4 Vm
。
＊
＊
30. 第 3 章 二極體的應用電路 65
3-4 截波電路
重點 1 截波電路
1. 截波器的功用是將輸入訊號電壓某一特定位準以上或以下的部分截掉，而取出某需要部分訊號
的電路。
2. 截波電路至少需要二種基本元件：二極體和電阻器，不過直流電池也是常被應用到。
3.. 分析時，二極體之 P 端高於 N 端電壓，則二極體 ON，應視為短路；若 P 端低於 N 端，則二極
體 OFF，應視為開路。
4. 依輸出波形被截掉的部分區分：
正截波器（串、並截波器均同）：某種準位「以上」波形被截去。可分為三種：
（二極體的 P 端先對到 A 點）
或
：+V 以上被截去
：-V 以上被截去
：0V 以上被截去
負截波器（串、並截波器均同）：某種準位「以下」波形被截去。亦分為三種：
（二極體的 N 端先對到 A 點）
或
：+V 以下被截去
：-V 以下被截去
：0V 以下被截去
雙準位截波器：利用重疊定理考慮某一二極體作用，均考慮完畢後，即重疊波形。
5. 不加準位的截波器：
口訣：
正截波器：截去 0V 以上波形。
負截波器：截去 0V 以下波形。
例 1：正截波器
圖 3 - 17
31. 66 第 3 章 二極體的應用電路
例 2：負截波器
圖 3 - 18
6. 加準位的截波器：
口訣：
正截波器：截去 +V 或 -V 以上波形。
負載波器：截去 +V 或 -V 以下波形。
例 1：正截波器 Vi
5V，Vi
- 5V
圖 3 - 19
圖 3 - 20
例 2：負截波器 Vi
5V，Vi
- 5V
圖 3 - 21
圖 3 - 22
7. 加入移動準位截波器：
口訣：
⇒ 波形由 0V 上移，至 + V 處
⇒ 波形由 0V 下移，至 - V 處
再重複第 5 或 6 項
33. 68 第 3 章 二極體的應用電路
(c)
(d)
圖 3 - 25
1. 如圖，視二極體為理想，則輸出波形 Vo
為
圖
：
：當 Vi
4V 時，D ON，Vo
= 4V
當 Vi
≤ 4V 時，D OFF，Vo
= Vi
故 - 8V ≤ Vo
≤ 4V
1. 如圖所示，假設二極體為理想二極體，
vi
(t)= 10sint， 若 vo ( )
π
2
= V1
，vo ( )
3
2
π
= V2
，
則（V1
，V2
）之電壓值為 （5V，0V）
（5V，5V） （10V，0V） （5V，
- 10V）。
圖
：
當 Vi
5V 時，D ON，Vo
= 5V
當 Vi ≤ 5V 時，D OFF，Vo
= Vi
故 Vo
範圍在 - 10V ～ + 5V 之間。
Vo ( )
π
2
= V1
= 5V
Vo ( )
3
2
π
= V2
= - 10V
34. 第 3 章 二極體的應用電路 69
2. 假設如圖電路中之所有元件都是理想
的，則當 Vi
= 10sinωt 伏特時，輸出電壓
Vo
之峰值為多少伏特？ 5 10
15 20 V。
圖
：
：當 Vi
= 10sinωt = 10V 5V 時，D ON
Vo(max)
= 10 - 5 = 5V
當 Vi
= 10sinωt = - 10V≤ 5V 時，D OFF
Vo(min)
= 0V
則 Vo
範圍為 0V ～ + 5V，故 Vo
峰值為
5V。
2. 如圖中，元件 D 為理想二極體，輸入電
壓及電路如圖所示，則輸出波形 Vo
為
(a) 輸入波形 (b) 電路
圖
：
當 Vi
0 或 - V1
Vi
≤ 0 時，D ON，Vo
= Vi
+ V1
當 Vi
≤ - V1
時，D OFF，Vo
= 0
故 Vo
範圍在 0 ～ Vi
+ V1
之間。
3. 如圖所示，若輸入峰值為一大於 4V 之
正弦波，則輸出 vo
(t) 之波形為何？
圖
：
：當 Vi
4V 時，D ON，V16kΩ
= Vi
- 4
當 Vi
≤ 4V 時，D OFF，V16kΩ
= 0V
則 V16kΩ
範圍在 0 ～ (Vi
- 4) 之間
故 Vo
=
V k
k k
k16 5
3 5
Ω ×
+
= 0 ～
5
8
(Vi
- 4) 之間。
3. 承老師講解 3，若輸入電壓 vi
(t) = 20sin377t
伏特，則輸出 vo
(t) 的最大值為 - 12
+ 12 + 10 - 10 V。
：
由老師講解 3 可知，
Vo
最大值為
5
8
(20 - 4) = + 10V。
35. 70 第 3 章 二極體的應用電路
4. 如圖所示電路，D1
、D2
為理想二極體，
Vi
為 156sin377tV，則輸出電壓 Vo
最大值
與最小值之差為多少？ 10 15
20 30 V。 【94 統測】
圖
：
：當 Vi
20V 時，D1
ON，D2
OFF，
Vo
= 20V
當 Vi
- 10V 時，D1
OFF，D2
ON，
Vo
= - 10V
則 Vo
範圍在 - 10V ～ + 20V 之間
故 Vo
最大值及最小值之差為
20 - ( - 10) = 30V
4. 如圖籼所示電路，其中 D1
及 D2
均為理想
二極體。下列 Vi
及 Vo
特性圖中，何者正
確？ 【95 統測】
圖籼
：
當 Vi
V1
時，D1
ON，D2
OFF，則 Vo
= V1
當 Vi
- V2
時，D1
OFF，D2
ON，則 Vo
= - V2
當 - V2
≤ Vi
≤ V1
時，D1
OFF，D2
OFF，
則 Vo
= Vi
故 Vo
範圍在 - V2
～ + V1
之間，若畫出 Vi
及
Vo
之特性圖選。
36. 第 3 章 二極體的應用電路 71
5. 如圖中，vi
(t) = 12sinωt 伏特，稽納二極
體之崩潰電壓 VZ1
= 6V，VZ2
= 15V，順向
電壓降為 0V，則輸出波形 vo
(t) 為
圖
：
：當 Vi
0，且 Vi
VZ2
= 15V 時，
D1
順 向 導 通，D2
逆 向 但 無 法 崩 潰
（Vm
= 12VVZ2
），故 Vo
= Vi
。
當 Vi
0， 且 Vi
- VZ1
= - 6V 時，D1
穩
壓，D2
順向導通，則 Vo
= - 6V
故 Vo
範圍在 - 6V ～ + 12V 之間。
5. 利用稽納二極體所組成的截波器如圖所
示，若輸入一正弦波信號，則其輸出波形
為
圖
：
因 Vi
最 大 值 為
9
2
= 4.5V 並 沒 有 大 於 VZ1
或
VZ2
，則無法使 ZD1
與 ZD2
崩潰，故 Vo
= Vi
。
( A ) 1. 如圖所示為串聯截波器，若二極體視為理想狀況，則 Vo
之輸出波形為
圖
( C ) 2. 如圖所示電路，其輸出電壓的振幅，即 V(p-p)
之值應為 2 4 6 8 V。
圖
37. 72 第 3 章 二極體的應用電路
( D ) 3. 如圖之電路，若 VZ
= 6V，則 Vo
之波形為
圖 圖
( B ) 4. 如圖所示電路，其輸出 Vo
波形為
( D ) 5. 如圖電路，Vo
之波形為
圖 圖
( A ) 6. 如圖所示之電路，若 - 5V ≤ Vi
≤ 5V，且二極體為理想二極體，則 Vo
之大小為
2 ≤ Vo
≤ 3V 3 ≤ Vo
≤ 5V - 3 ≤ Vo
≤ 2V - 5 ≤ Vo
≤ - 3V。
3-5 箝位電路
重點 1 箝位電路
1. 功能：
箝位器能將輸出訊號定在與輸入訊號不同的直流準位上（故箝位器又稱定位器），而其波形則
保持不變。
2. 箝位電路至少需要三種零件：
二極體、電阻器及電容器。（有時還包括一組直流電源）
＊
＊
38. 第 3 章 二極體的應用電路 73
3. R 與 C 均需極大值：
其時間常數 τ = RC，至少需大於輸入訊號週期五倍以上，即 RC 5T，以使在二極體不導電時，
原先在電容器兩端的充電電壓不會有顯著的變化。（因為電容器放電必須大於五倍時間常數方
能放電完畢）
4. 不加準位時：
口訣：
看到 則波形的頂部下移至 0V。
看到 則波形的底部上移至 0V。
圖 3 - 26 不加準位（RC T）
5. 加準位時：
口訣：
看到 波形頂部下移至 + V。 波形頂部下移至 - V。
看到 波形底部上移至 + V。 波形底部上移至 - V。
圖 3 - 27 加準位箝位電路（RC 10Ti
）
39. 74 第 3 章 二極體的應用電路
1. 如圖之電路，若輸入電壓 Vi
為 ±5V 的
方波，其輸出波形 Vo
為
圖
：
：當 Vi
= + 5V 時，D ON，
則 Vo
= + 2V，
當 Vi
= - 5V 時，D OFF，
則 Vo
= - 3 + ( - 5) = - 8V
故 Vo
範圍在 - 8V ～ + 2V 之間。
1. 如圖所示電路，若二極體為理想，且
RC 10T（T 為 輸 入 訊 號 週 期 ）， 當 輸
入 電 壓 Vi
為 ±20V 方 波（ 直 流 準 位 為
0V），則輸出電壓 Vo
之平均值為多少？
40 - 10 - 5 10 V。
圖
：
此為箝位電路，輸出波形為
則平均值為
V
T T
T
o dc( )
( )
=
× + − ×10
2
30
2
= 5 - 15 = - 10 V
40. 第 3 章 二極體的應用電路 75
2. 為使如圖的箝位電路有較好的箝位效
果，設計時間常數 RC 約為電容器放電時
間的 10 倍，則 R 應為多少？ 50
500 200 100 kΩ。
圖
：
：T =
1 1
500f
= = 2ms（含充、放電時間），
因 Vi
為方波，故放電時間 =
T
2
= 1ms
⇒ τ = RC = 10 倍放電時間
⇒ R × 0.1µ = 10 × 1m
⇒ R =
10
0 1
m
. µ
= 100kΩ
2. 如圖所示箝位電路（clamper），其中 D
為 理 想 二 極 體。 當 Vi
= 8sint 及 Vr
= 5V，
則下列何者正確？ 輸出波形產生失真
電路無輸出訊號 因為 Vi
Vr
，所以
電容無法充電 輸出為振幅 16V 的波
形。
【95 統測】
圖
：
此電路為箝位電路，當 Vi
= 8sint 5V 時，D
ON，Vo
= + 5V， 。
VC
= Vi
- 5
當 Vi
= 8sint = - 8V 時，D OFF，
Vo
= - VC
- 8 = - 11V
故 Vo
範圍在 - 11V ～ + 5V 之間，則 Vo
振幅為
16V。
41. 76 第 3 章 二極體的應用電路
3. 如圖所示之電路及輸入 Vi
波形，則其輸
出 Vo
之波形為何？（ZD
為 5V 之理想稽納
二極體）
圖
：
：當 Vi
= + 10V，ZD
穩壓，Vo
= + 5V，
當 Vi
= - 10V，ZD
順向導通，Vo
= 0V
故 Vo
範圍在 0 ～ + 5V 之間。
3. 如圖所示之電路及輸入 Vi
波形，則其輸
出 Vo
之波形為何？（ZD
為 5V 之理想稽納
二極體）
－
－
0
圖
：
當 Vi
= - 10V，ZD
穩壓，Vo
= - 5V，
當 Vi
= + 10V，ZD
順向導通，Vo
= 0V
故 Vo
範圍在 - 5V ～ 0V 之間。
42. 第 3 章 二極體的應用電路 77
4. 如圖所示電路，所有元件皆具理想特性，
若輸入 Vi
為一峰值 5V 的方波，則輸出 Vo
之波形為何？ 【95 統測】
圖
：
： C 與 D1
形成箝位電路，當 Vi
= - 5V 時，
D1
ON，Va
= - 1V，
當 Vi
= + 5V 時，D1
OFF，Va
= 4 + 5 = 9V
故 Va
範圍在 - 1V ～ + 9V 之間
R與D2
形成截波電路，當Va
= + 9V時，
D2
ON，Vo
= + 8V
當 Va
= - 1V 時，D2
OFF，Vo
= - 1V
故 Vo
範圍在 - 1V ～ + 8V 之間。
4. 如 圖 所 示 之 電 路 中， 輸 入 電 壓
Vin
= 8sin(1000t)V，若使用理想二極體且
RC 電路的放電效應可忽略，則下列有關
輸出電壓 Vout
的敘述，何者正確？ 最
大值為 22V 平均值為 8V 有效值為
6
8
2
+ V 最小值為6 8 2- V 。
【100 統測】
圖
：
當 Vin
= - 8V 時，D ON，
當 Vin(max)
= + 8V 時，D OFF，
Vout(max)
= Vin(max)
+ VC
= 8 + 14
= 22V
( C ) 1. 設計一箝位器至少需要哪些元件？ 電阻、電容、電感 電阻、電容、電池 電
阻、電容、二極體 電容、電感、二極體。
43. 78 第 3 章 二極體的應用電路
( B ) 2. 如圖所示，令輸入 Vi
如圖 (b)，求圖 (a) 箝位器之輸出波形（忽略電容充放電暫態，
假設二極體 D 為理想二極體）
(a) (b)
圖
( D ) 3. 若輸入 Vi
為 20V(p-p)
之標準方波，則圖電路之 Vo
輸出波形為何？
圖
( A ) 4. 一箝位電路如圖所示，假設 D 為理想二極體，試問輸出電壓 Vo
之範圍為何？
2V ≤ Vo
≤ 12V - 2V ≤ Vo
≤ 8V - 8V ≤ Vo
≤ 2V - 12V ≤ Vo
≤ - 2V。
圖
＊
44. 第 3 章 二極體的應用電路 79
綜合實力評量
一、基礎題
( A ) 1. 10V 有效值之交流正弦波電壓，經半波整流後，其輸出電壓有效值為 5 2 10
14.1 28.2 V。
( B ) 2. 一正弦波通過半波整流電路，假設輸入頻率為 fi
，則輸出信號之週期等於
2
fi
1
fi
1
2fi
1
4fi
。
( D ) 3. 橋式全波整流器中每個二極體的峰值逆向電壓約為輸入弦波峰值的 4 3 2
1 倍。
( C ) 4. 一電源供應器，未接負載時輸出為 20.5V，而滿載時輸出為 20V，則其電壓調整率為
0.5 1 2.5 5 ％。
( D ) 5. 如圖𥺼所示電路，使用理想二極體，求 Vo
之直流值為多少？ 100 71 63.6
31.8 V。
圖
( D ) 6. 一個 60Hz 的交流電壓經全波整流後，則在負載上之電壓波形的頻率為 180 60
100 120 Hz。
( A ) 7. 一電源濾波電路之輸出包含了 20V 的直流成分及 2V(rms)
的漣波成分，試計算此電路之漣
波百分比 10 20 14.14 28.28 ％。
＊
＊
45. 80 第 3 章 二極體的應用電路
( B ) 8. 如圖𥺦所示之整流電路，何者可得全波整流輸出？ 甲及乙 乙及丙 丙及丁
甲及丁。
圖
( C ) 9. 如圖糍所示，為一箝位電路（Clamping Circuit）與其輸入波形 Vi
，假設 D 為理想二極體，
且 RC T，則輸出波形 Vo
為
( B )10. 箝位器（Clamper）（假設二極體為理想）的特性為 輸出總振幅為輸入總振幅的二
倍 輸出總振幅等於輸入總振幅 輸出總振幅為輸入總振幅的一半 輸出總振幅
為輸入總振幅的三倍。
( B )11. 如圖𤧹中，假設二極體與電容器為理想，若輸入電壓信號 Ein
如圖所示，則 Eout
的
峰值為 30V Eout
在 10V 到 - 50V 間變化 Eout
的峰值為 20V Eout
為 0V。
圖 圖
( B )12. 如圖𡞰中 D1
、D2
為理想二極體，Vi
為 100sin377t，則輸出電壓 Vo
最大與最小值之差為
5 35 85 120 V。
圖
＊
＊
46. 第 3 章 二極體的應用電路 81
( B ) 13.有一電源變壓器，變壓比為 10：1，初級線圈接 100 V/60 Hz 電源，次級線圈接橋式全
波整流電路，則下列敘述何者正確？ 此電路共需要 2 個二極體組成 每個二極體
之 PIV = 10 2V 電路輸出頻率為 60Hz 輸出電壓為10 2V 。
二、進階題
( D ) 1. 如圖電路的輸出波形是下面的哪一個？
( D ) 2. 如圖所示電路，假設二極體為理想，Vo
為多少伏特？ 12 24 24 2 0
V。
圖 圖
( D ) 3. 如圖所示電路，設輸入信號為 1kHz，20V(p-p)
的對稱方波，則其輸出電壓的平均值為
多少？ 0 - 10 - 5 - 6 V。
( A ) 4. 如圖所示電路，Vi
= 100 2 sin(377t)，N1
：N2
：N3
= 4：2：1，則輸出頻率為多少？
60 120 180 0 Hz。
( A ) 5. 如圖所示電路，求 Vo
會隨 Vi
呈線性變化的 Vi
範圍為何？ 0V ～ 20V 0V ～
10V 10V ～ 20V 15V ～ 30V。
圖 圖
＊
＊
圖
＊
＊
＊
＊
47. 82 第 3 章 二極體的應用電路
( B ) 6. 如圖粎，假設二極體是理想的，則 C3
兩端電壓為 Vm
2Vm
3Vm
4Vm
。
圖 圖
( A ) 7. 如圖籼，D1
與 D2
為理想二極體，為了使輸出電壓 Vo
的值隨輸入 Vi
之增大而變大，需
選擇 Vi
之（下限，上限）為 （3V，9V） （2V，8V） （4V，10V） （5V，
12V）。
三、歷屆試題
( A ) 1. 如圖𥺼所示，所有元件皆具理想特性，若輸入電壓為 Vs
，則輸出 Vo
之波形為何？
【96 統測】
。
( B ) 2. 下列何者為二極體接逆向偏壓時的等效？ 短路 斷路 電阻 電感。
【96 統測】
( C ) 3. 如圖𥺦所示，若二極體為理想，Vi
為 0 至 5V 方波，則輸出電壓 Vo
為 - 3V ～ 2V
方波 - 3V ～ 0V 方波 0V ～ 2V 方波 3V ～ 8V 方波。 【96 統測】
圖𥺼 圖𥺦
( C ) 4. 設一直流電源無載時的電壓為 25V，當負載自電源抽取滿載電流時，輸出電壓為 20V，
則此電源的電壓調整率為何？ 15 20 25 30 ％。 【97 統測】
( A ) 5. 如圖糍所示之理想變壓器電路，D 為理想二極體，Vi
= 156sin(337t)V，RL
= 30Ω，則 Vo
平均值約為何？ 10V 20V 30V 40V。 【98 統測】
＊
＊
＊
＊
48. 第 3 章 二極體的應用電路 83
圖糍 圖𤧹
( B ) 6. 如圖𤧹所示之電路，Vi
= 10sin(377t)V，D為理想二極體，R = 10Ω，則下列敘述何者正確？
Vo
最小值為 - 3V Vo
最大值為 7V Vo
平均值為 0V Vo
有效值為 0V。
【98 統測】
( C ) 7. 如圖𡞰所示之電路，Vi
= 156 sin(377t)V ，輕載且正常工作時，則下列敘述何者正確？
Vo
漣波大小和 L 值無關 Vo
漣波大小和 C2
值無關 L 值越大及 C2
值越大，Vo
漣波越小 L 值越小及 C2
值越小，Vo
漣波越小。 【98 統測】
圖𡞰 圖粎
( B ) 8. 如圖粎所示之電路，若二極體順向導通電壓為 0.7V，其輸入 - 輸出轉換特性曲線為下列
何者？
。
【98 統測】
( D ) 9. 圖籼為倍壓整流電路，二極體為理想元件，Vm
為變壓器二次側交流電壓的最大值，試
問輸出的直流電壓 Vo
為何？ Vm
2Vm
3Vm
- 2Vm
。 【98 統測】
圖籼 圖粮
( C )10. 如圖粮所示之電路，D1
為理想二極體，Vi
為最大值 5V，最小值 0V 且工作週期為 0.5 之
脈波，則 Vo
的平均值為何？ 1.5 2.5 3.5 4.5 V。 【99 統測】
＊
49. 84 第 3 章 二極體的應用電路
( A )11. 如圖檲所示之電路，Vi
= Vm
sinωt，則下列敘述何者正確？ Vo
漣波頻率是 Vi
電壓頻
率的兩倍 二極體 D1
的最大逆向偏壓為 Vm
電容器 C1
上的電壓為 2Vm
電路為
半波二倍倍壓電路。 【99 統測】
圖檲 圖緜
( D )12. 如圖緜所示之電路中，二極體的切入（障壁）電壓為 0.7V，輸入電壓 Vin
為 15sin(60t)V，
則下列敘述何者正確？ 輸出電壓 Vout
最高為 2.3V 輸出電壓 Vout
最低為 - 2.7V
輸出電壓 Vout
最高為 3.7V 通過 2kΩ 電阻的最大電流為 6.15mA。 【100 統測】
( B )13. 如圖縇所示之電路中，Vin
是接家中插座的交流電 110V/60Hz，D1
～ D4
的切入電壓為
0.7V，D5
的稽納電壓為 12V，若所有二極體的內阻都忽略不計，則下列敘述何者錯誤？
（ 2 = 1.414） D1
導通時，D2
也導通 電容 C 兩端的最大電壓降為 12V 通
過電阻 R 的最大電流約為 6.5mA D1
與 D2
所承受的峰值逆向電壓（PIV）大小相
同。 【100 統測】
圖縇 圖緓
( A )14. 如圖緓所示之電路，假設所有二極體皆為理想二極體，試問輸出電壓 vo(t) 之平均電壓值
為何？ 3V - 3V 7V - 7V。 【101 統測】
( C )15. 如圖罎所示電路，若 VZ
= 4V，則稽納二極體的消耗功率為多少？（不考慮稽納二極體
的電阻） 120mW 240mW 360mW 480mW。 【101 統測】
圖罎 圖𦉡
( B )16. 如圖𦉡所示電路，若不考慮二極體的順向電阻，二極體的障壁電壓為 0.75V，試求二極
體的電流 ID
大小為何？ 0mA 1mA 2mA 3mA。 【101 統測】
＊
＊
＊
＊
＊
50. 第 3 章 二極體的應用電路 85
( C )17. 如圖𦅜之電路，假設 RC 值遠大於輸入信號 vs
(t) 之週期，D 為理想二極體，試問輸出電
壓 vo
(t) 之直流準位為何？ 0V - 5V - 10V - 15V。 【101 統測】
圖𦅜 圖𧭈
( C )18. 如圖𧭈所示之電路，有關此電路之特性敘述，何者正確？ C2
的耐壓至少需為一倍
Vm
C3
的耐壓至少需為兩倍 Vm
D1
的峰值逆向電壓至少為兩倍 Vm
此電路為
半波三倍壓電路。 【101 統測】
( B )19. 如圖綗所示之 Vo
與 Vi
轉移特性曲線，若 Vi
= 20sin(ωt)V，下列截波電路中，何者符合
此轉移特性曲線？（其中二極體是理想元件） 【101 統測】
( D )20. 如圖 𥺂所示之電路，其中二極體是理想元件。若
Vi
(t) = 20sin(ωt)V，下列對輸出 Vo
的敘述，何者正確？
最高正電壓為 20V 最高正電壓為 10V 最低
負電壓為 - 20V 最低負電壓為 - 32V。
【101 統測】
( B )21. 全波整流濾波後之輸出電壓波形如圖䉪所示，其漣波因數百分比 γ % 約為多少？
（ 3 = 1.73） 5.24% 5.77% 6.42% 6.82%。 【102 統測】
圖䉪
＊
圖綗
圖𥺂
＊
＊
51. 86 第 3 章 二極體的應用電路
( C )22. 如圖𦭵之電路，二極體為理想二極體，則輸入 - 輸出曲線，下列何者正確？
【102 統測】
圖𦭵
( C )23. 如圖𠤖的電路，二極體為理想二極體，若輸入電壓 Vi
(t) = 6sin(200πt) 伏特，當該電路狀
態達穩定後，則輸出之一週期電壓波形，下列何者正確？ 【102 統測】
圖𠤖
＊
＊
