本章探讨二极体的特性和应用，包括顺向和逆向偏压的连接方式、整流二极体的功能及如何使用三用电表判断二极体的状态。文中详细阐述了电源电路中二极体的作用和特性，并讨论了不同电路形式（如半波和全波整流）的输出特点及对电流和电压的影响。通过实验项目，读者可以深入了解二极体的性能和电路的基础知识。

1. 第 2 章 二極體之特性及應用電路實驗 7
第 2 章 二極體之特性及應用電路實驗
二 認知評量
（ D ）1. 下列有關 PN 接面二極體的順向偏壓之接法，何者敘述正確？
(A)P 型半導體接電源的正極，N 型半導體接電源的正極 (B)P 型
半導體接電源的負極，N 型半導體接電源的正極 (C)P 型半導體
接電源的負極，N 型半導體接電源的負極 (D)P 型半導體接電源
的正極，N 型半導體接電源的負極。
（ C ）2. 當 PN 接面二極體施加逆向偏壓後，空乏區的寬度會變 (A)窄
(B)不變 (C)寬 (D)以上皆非。
（ A ）3. 哪一種二極體使用在電源電路中，擔任將交流電壓(AC)轉換為直
流電壓(DC)的重要角色？ (A)整流二極體 (B)發光二極體 (C)
稽納二極體 (D)變容二極體。
（ C ）4. 哪一種二極體具有穩壓功能？ (A)整流二極體 (B)發光二極體
(C)稽納二極體 (D)變容二極體。
（ C ）5. 一 般 而 言 ， 矽 質 二 極 體 的 障 壁 電 壓 約 為 (A)0.2V (B)0.4V
(C)0.6V (D)1.2V。
（ A ）6. 二極體在直流電路中所扮演的角色就是一個開關，所以 (A)當順
向偏壓時，二極體導通。當逆向偏壓時，二極體不導通 (B)當順
向偏壓時，二極體不導通。當逆向偏壓時，二極體不導通 (C)當
順向偏壓時，二極體導通。當逆向偏壓時，二極體導通 (D)當順
向偏壓時，二極體不導通。當逆向偏壓時，二極體導通。

2. 8 第 2 章 二極體之特性及應用電路實驗
（ B ）7. 稽納二極體一般皆工作於 (A)順向偏壓 (B)逆向偏壓 (C)順向
偏壓與逆向偏壓 (D)以上皆非。
（ D ）8. 當整流二極體的逆向偏壓超過崩潰電壓時，整流二極體可能會
(A)具有放大功能 (B)變成稽納二極體 (C)變成發光二極體 (D)
燒毀。
（ A ）9. 在電源電路系統中，將交流電壓轉變為直流電壓的順序為 (A)電
源變壓器、整流電路、濾波電路 (B)整流電路、電源變壓器、濾
波電路 (C)電源變壓器、濾波電路、整流電路 (D)濾波電路、電
源變壓器、整流電路。
（ C ）10. 假設一電源變壓器的初級圈匝數是 500，次級圈的匝數是 50，現
在將 AC110V 的電壓加至初級圈，則次級圈的電壓為 (A)9V
(B)10V (C)11V (D)12V。
解：∵ 1
2
V
V
＝ 1
2
N
N
∴
2
110
V
＝
500
50
V2＝11V
（ A ）11. 假設一電源變壓器次級圈的峰值電壓 Vm＝10V，經過半波整流電
路，若以三用電表 DCV 檔測量輸出電壓，其輸出電壓為 (A)3.18V
(B)5V (C)6.36V (D)7.07V。
解：∵ dc m m
1
V V 0.318V
π
 
∴ dcV ＝ 0.318 10V ＝3.18V
（ C ）12. 假設一電源變壓器次級圈的峰值電壓 mV ＝10V，經過全波整流電
路，若以三用電表 DCV 檔測量輸出電壓，其輸出電壓為 (A)3.18V
(B)5V (C)6.36V (D)7.07V。
解：∵ dc m m
2
V V 0.636V
π
  ∴ dcV ＝ 0.636 10V ＝6.36V

3. 第 2 章 二極體之特性及應用電路實驗 9
（ D ）13. 假設一電源電路的電源變壓器次級圈上端或下端的峰值電壓 mV ＝
9V，採用中心抽頭式全波整流電路，其二極體的 PIV 至少應大於
(A)6.4V (B)12.8V (C)9V (D)18V。
（ D ）14. 有 一 電 源 電 路 的 輸 出 漣 波 電 壓 r(p p)V － ＝ 1.73V， 直 流 電 壓 dcV ＝
10V ， 則 此 電 路 的 漣 波 百 分 比 為 (A)2.2% (B)1.1% (C)3%
(D)5%。
解：∵r%＝
r(rms)
dc
V
100%
V

∴r%＝
1.73V / 2 3
100%
10V
 ＝5%
（ A ）15. 有一電源電路的輸出漣波電壓的最大值 r(max)V ＝11V，最小值 r(min)V
＝9V，則此電路的漣波百分比為 (A)5.8% (B)1.4% (C)2.8%
(D)0.7%。
解：∵r%＝
r(rms)
dc
V
100%
V
 ，其中 r(rms)V ＝
r(p p)V
2 3
－
＝
r(max) r(min)V V
2 3
－
，
dcV ＝
r(max) r(min)V V
2
＋
∴r%＝
11V 9V
2 3 100%
11V 9V
2

－
＋
＝5.8%
（ B ）16. 在電容濾波電路中，如果負載不變的情形下，濾波電容器愈大，
則輸出的漣波電壓會 (A)愈大 (B)愈小 (C)不變 (D)先變大再
變小。
（ C ）17. 在 π 型濾波電路中，電感器 L 的作用是 (A)使輸出直流電壓降低
(B)使輸出漣波電壓增加 (C)有效降低漣波百分比 (D)使輸出直
流電壓增加。
（ C ）18. 橋式整流器中有幾個二極體 (A)1 個 (B)2 個 (C)4 個 (D)8 個。

4. 10 第 2 章 二極體之特性及應用電路實驗
（ B ）19. 在半波兩倍壓電路中，每一個二極體所承受的 最大逆向電壓值
（PIV）為？ (A) mV (B) m2V (C) m3V (D) m
1
V
2
。
（ D ）20. 為了製作全波兩倍壓電路，我們必須使用幾個二極體與電容器？
(A)一個二極體與一個電容器 (B)二個二極體與一個電容器 (C)
一個二極體與二個電容器 (D)二個二極體與二個電容器。
（ B ）21. 為了使稽納二極體產生穩壓功能，必須使用下列何種偏壓？
(A)順向偏壓 (B)逆向偏壓 (C)順向偏壓與逆向偏壓皆可 (D)零
偏壓。
（ A ）22. 為了維持稽納二極體能在稽納電壓下工作，其逆向電流必須 (A)
大於逆向電流的最小值 ZKI (B)小於逆向電流的最小值 ZKI (C)
大於逆向電流的最大值 ZMI (D)為 0A。
（ C ）23. 若稽納二極體逆向電流大於其所能承受的最大電流 ZMI 時，稽納二
極體將會 (A)具放大作用 (B)變成發光二極體 (C)燒毀 (D)變
成整流二極體。
三 實習項目討論
1. 如何利用指針式三用電表來判斷二極體的好壞與判斷矽質或鍺質二極體？
解：(1)二極體好壞的判別
步驟 1 將三用電表撥至 R 1k 檔，並做好零調整與零歐姆調整。
步驟 2 將三用電表的黑色測試棒接至二極體的 P 極接腳，紅色測試
棒接至二極體的 N 極接腳，稱之為順向偏壓。反之，則稱之
為逆向偏壓。
步驟 3 根據下表所示，測量二極體並判斷符合哪一種狀況，即可判
斷出二極體是否良好。
狀況 順向偏壓 逆向偏壓 判斷結果
1 指針偏轉(導通) 指針未偏轉(截止) 良好

5. 第 2 章 二極體之特性及應用電路實驗 11
2 指針偏轉(導通) 指針偏轉(導通) 短路(損壞)
3 指針未偏轉(截止) 指針未偏轉(截止) 開路(損壞)
(2)矽質或鍺質二極體的判別
步驟 1 將三用電表撥至 R 1k 檔，做好零調整與零歐姆調整，並
先判斷二極體為良好。
步驟 2 將三用電表的黑色測試棒接至二極體的 P 極接腳，紅色測試
棒接至二極體的 N 極接腳。
步驟 3 觀察三用電表指針在 LV 刻度中指示的數值，並根據下表所
示，判斷二極體屬於哪一種材料。
材料 LV 刻度指示的數值
矽質 0.6V～0.7V
鍺質 0.2V～0.3V
2. 使用三用電表 ACV 檔測量電源變壓器初級圈或次級圈的交流電壓時，測量
得到的數值所代表的是有效值、峰值或平均值？
解：使用三用電表 ACV 檔測量電源變壓器初級圈或次級圈的交流電壓時，
測量得到的數值所代表的是有效值。
3. 在半波整流電路中，輸出波形為何？其頻率多少？
解：(1)在半波整流電路中，輸出波形為下圖。
(2)頻率為 60Hz。
4. 在橋式整流電路中，輸出波形為何？其頻率多少？
解：(1)在橋式整流電路中，輸出波形為下圖。
(2)頻率為 120Hz。

6. 12 第 2 章 二極體之特性及應用電路實驗
5. 比較半波整流電路與全波整流電路，何種電路輸出直流電壓 dcV 較高？為什
麼？
解：(1)全波整流電路輸出直流電壓 dcV 較高。
(2)因為全波整流電路輸出直流電壓 dcV ＝ m m
2
V 0.636V
π
 ，而半波整流
電路輸出直流電壓 dcV ＝ m m
1
V 0.318V
π
 ，所以全波整流電路輸出直
流電壓 dcV 較高。
6. 在電容濾波電路中，濾波電容器的大小與漣波電壓的關係為何？
解：濾波電路的 RC 時間常數 τ （ τ ＝RC）愈大，則電容器放電愈慢，漣波
電壓愈小，使得漣波因數愈小，反之，濾波電路的 RC 時間常數 τ 愈小，
則電容器放電愈快，漣波電壓愈大，使得漣波因數愈大。所以當使用大
容量的濾波電容，便可以有效降低漣波電壓，提高濾波效果。
7. 在電容濾波電路中，負載電阻的大小與漣波電壓的關係為何？
解：若負載電阻 LR 愈大，則負載所取用的電流愈小，對於相同濾波電容而
言，輸出電壓下降的愈少，使得漣波電壓振幅愈小，輸出直流電壓愈大，
所以漣波因數將變小。
8. 說明稽納二極體的穩壓特性為何？
解：若逆向偏壓高於崩潰電壓 ZV 時，稽納二極體便發生崩潰現象，此時稽納
二極體通過大量的逆向電流，稽納二極體兩端的電壓幾乎維持在定值
ZV ，這種電壓調整（Voltage Regulation）的特性就是稽納二極體的穩壓
功能。
為了使稽納二極體能具有穩壓的功能，稽納二極體必須工作在逆向偏

7. 第 2 章 二極體之特性及應用電路實驗 13
壓，而且其逆向偏壓必須大於稽納電壓 ZV ，其逆向電流必須大於最小值
ZKI ，但是隨著逆向偏壓的增加，逆向電流也會隨之增加，當逆向電流大
於稽納二極體所能承受的最大電流 ZMI 時，稽納二極體將會燒毀。