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第 02 章統測專一常見陷阱

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:2026-02-14 | 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 Vth 有沒有超過 VZ;濾波先抓 fripple 再估 ΔV。你只要把這兩句用熟,這章就很難失分。

🎯 本章拿分重點(高頻考點)

  • 二極體模型:理想/近似(Vd≈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 fripple
  • 電容濾波:ΔV ≈ Iload/(C·fripple),以及由 r% 反推 C 的題型
  • 齊納穩壓:Iz 範圍、串聯電阻、負載變動時 Vout 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 Iz 在規格範圍內,不然 Vout 會飄。
  • 全波整流 fripple = 2f(橋式/中心抽頭都一樣,重點看波形頻率)。
  • ΔV 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)

  1. 先判導通:每半週哪顆導通?輸出波形長什麼樣?
  2. 決定模型:順向壓降/齊納電壓是否成立
  3. 濾波題先找 fripple,再用 ΔV ≈ I/(C·fripple) 快速估算
  4. 最後做額定檢查:PIV、電流、功耗是否超規

本章必背公式速查

稽納二極體穩壓判別

V_th = E·R_L/(R_i + R_L) 若 V_th > V_Z ⇒ 二極體崩潰穩壓

解題:先把負載端做戴維寧等效,再比 V_th 與 V_Z。

濾波電路漣波電壓

V_r(p-p) ≈ I_dc/(fC) = V_m/(f R_L C)

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% = (V_r(rms)/V_dc)×100% ≈ [1/(2√3 f R_L C)]×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。

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本文為 ElectronEdu 團隊撰寫之教學草稿,後續可依行銷與教學審稿意見調整。