第 02 章專一 / 專二歷年題庫常見陷阱
二極體及應用電路（Diodes）齊納穩壓 + 整流濾波 + 漣波率 r\% 速算
最後更新：2026-05-03 ｜ 閱讀時間：約 7 分鐘
二極體題看起來很多種，其實核心流程都一樣：先判斷「誰在導通/誰在截止」，再決定用哪個模型列式。
學長口訣：穩壓先判 V_{th} 有沒有超過 V_Z；濾波先抓 f_{ripple} 再估 \Delta V。你只要把這兩句用熟，這章就很難失分。
核心重點 01
二極體模型：理想/近似（V_d \approx 0.7）、反向截止、齊納崩潰（穩壓）
核心重點 02
整流波形：半波/全波的輸出平均值與脈動頻率 f_{ripple}
核心重點 03
電容濾波：\Delta V \approx I_{load}/(C \cdot f_{ripple})，以及由 r\% 反推 C 的題型
🎯 本章拿分重點（高頻考點）
- 二極體模型：理想/近似（V_d \approx 0.7）、反向截止、齊納崩潰（穩壓）
- 整流波形：半波/全波的輸出平均值與脈動頻率 f_{ripple}
- 電容濾波：\Delta V \approx I_{load}/(C \cdot f_{ripple})，以及由 r\% 反推 C 的題型
- 齊納穩壓：I_Z 範圍、串聯電阻、負載變動時 V_{out} 會不會掉
- 額定檢查：PIV、二極體電流、齊納功耗（考場最後一步）
🧠 觀念釐清（最常失分的點）
- 齊納穩壓不是魔法：要先確保 I_Z 在規格範圍內，不然 V_{out} 會飄。
- 全波整流 f_{ripple} = 2f（橋式/中心抽頭都一樣，重點看波形頻率）。
- \Delta V 近似式成立前提：漣波不大、放電近似線性；題目若漣波很大要更小心。
- 反向耐壓看 PIV，不是只看輸出直流值；PIV 常是陷阱。
✅ 考場 4 步驟（解題 checklist）
- 先判導通：每半週哪顆導通？輸出波形長什麼樣？
- 決定模型：順向壓降/齊納電壓是否成立
- 濾波題先找 f_{ripple}，再用 \Delta V \approx I/(C \cdot f_{ripple}) 快速估算
- 最後做額定檢查：PIV、電流、功耗是否超規
本章解題順序（照這個走最快）
1
Step 1
先判導通：每半週哪顆導通？輸出波形長什麼樣？
2
Step 2
決定模型：順向壓降/齊納電壓是否成立
3
Step 3
濾波題先找 f_{ripple}，再用 \Delta V \approx I/(C \cdot f_{ripple}) 快速估算
4
Step 4
最後做額定檢查：PIV、電流、功耗是否超規
❌ 這章最容易掉分的地方
- 齊納穩壓不是魔法：要先確保 I_Z 在規格範圍內，不然 V_{out} 會飄。
- 全波整流 f_{ripple} = 2f（橋式/中心抽頭都一樣，重點看波形頻率）。
✅ 拿分時請優先這樣想
- 先判導通：每半週哪顆導通？輸出波形長什麼樣？
- 決定模型：順向壓降/齊納電壓是否成立
本章必背公式速查
稽納二極體穩壓判別
V_{th} = \frac{ER_L}{R_i + R_L}
若 V_{th} > V_Z，則二極體崩潰穩壓
解題：先把負載端做戴維寧等效，再比較 V_{th} 與 V_Z。
濾波電路漣波電壓
V_{r(pp)} \approx \frac{I_{dc}}{fC} = \frac{V_m}{fR_LC}
重點：f 取整流後的脈動頻率
C 越大、R_L 越大，漣波越小。
漣波率（Ripple Factor）
r\% = \left(\frac{V_{r(rms)}}{V_{dc}}\right) \times 100\% \approx \left[\frac{1}{2\sqrt{3}fR_LC}\right] \times 100\%
常考：用 r\% 反推 C 或 R_L。
FAQ：常見問題
這章公式要全部背嗎？還是只背重點就好？
建議先背「高頻考點」裡列出的核心公式，用刷題加深記憶。考古題出現頻率低的公式可以考前再快速瀏覽。
觀念理解了但計算常粗心，怎麼改善？
最常見的粗心來源：單位換算（mA/kΩ）、正負號方向、公式套錯情境。建議每題寫完回頭檢查這三點，連續練 15-20 題就會明顯進步。