5. 30 二極體之應用電路
3
重點觀念15 半波整流
統測94.96及98年命題重點。
公式說明 公式
半波整流
1 VR (dc)L
=
1
= =π
Vm = 0.318Vm = 0.45Vrms
2 IR (dc)L
=
V
R
R dc
L
L ( )
= 0.318Im = 0.45Irms
3 PR (dc)L
= VR (dc)L
× IR (dc)L
=
V
R
m
L
2
2
= π
4 IR (rms)L
= 0.5Im
觀念題
1 半波整流電路中，輸入電源為有效值120V之正弦波，負載為純電阻，則測得輸出
電壓平均值為 A34 B44 C54 D64 V。
解 V
V V
Vdc
m rms
= = =
×
=
= = = =π π
2 1 414 120
3 14
54
.
.
2 餘弦波Imcosωt經半波整流後之波形在一週期中之平均值為 A
Im
2
B
Im
= =π
C
Im
2
D
Im
3
。
3 請參考圖（1）電路，輸入電壓為
AC110V/60Hz，D為理想二極體，C
為理想電容器且初始電壓為零。若
電阻RL兩端之輸出電壓為Vo，請問
下列敘述何者錯誤？ A若使用三
用電表量測Vo值，以AC50V檔位量
測是合適的 B此電路是半波整流電路加上電容濾波電路 C若電容值提高為
20µF，則可以降低漣波電壓與改善濾波效果 D電容器C在輸入電壓的正半週期充
電。 [103統測→資電]
解 Vo = Vdc≒ Vm = ×110 2
9
11
≒127V
故應選用DC250V檔測量較適合
C
B
A
圖（1）
6. 二極體之應用電路 31
3
重點觀念16 全波整流
統測91.92.93.98.99.100.101.102及103年命題重點。
公式說明 公式
全波整流
（中心抽頭式
或橋式）
1 中心抽頭式 2 橋式
全波整流
（中心抽頭式
或橋式）
1 VR (dc)L
=
2
= =π
Vm = 0.636Vm = 0.9Vrms
2 I
V
R
V
R
R dc
R dc
L
m
L
L
L
( )
( )
= =
2
π
= 0.636Im = 0.9Irms
3 PR (dc)L
= VR (dc)L
× IR (dc)L
=
4
2
2
π
×
V
R
m
L
記憶法 橋式整流
1 箭頭對箭頭（指N對N） ⇒ 正電壓輸出
2 箭尾對箭尾（指P對P） ⇒ 負電壓輸出
3 一頭對一尾（指P ←→ N） ⇒ 交流電輸入
觀念題
1 橋式整流，其所使用的二極體數目為 A1 B2 C3 D4 個。
2 全波整流峰值電壓為100V，其平均電壓為 A31.8 B41.8 C63.6 D83.6 V。
解 Vdc = 0.636Vm = 0.636 × 100 = 63.6V
3 橋式整流之輸出平均直流電壓為半波整流之 A4 B3 C2 D1 倍。
4 一個全波橋式整流電路，輸入之交流正弦波電壓為16Vp-p，則輸出之平均電壓約為
多少？ A5.1V B7.2V C8.2V D9.4V。 [102統測→資電]
解 V
V
Vm
p p
= = =-
2
16
2
8 V
V
av
m
= =
×2 2 8
π π
≒5.1V
D
C
A
C
7. 32 二極體之應用電路
3
重點觀念17 各種整流電路之比較
統測102年命題重點。
類別
特性
半波整流
全波整流
中心抽頭式 橋式
次級圈電壓 Vm 2Vm Vm
二極體數目 1 2 4
二極體PIV
純電阻：1Vm
有電容器：2Vm
2個皆為2Vm 4個皆為Vm
平均直流輸出電壓Vdc
Vm
= =π
= 0.318Vm
2Vm
= =π
= 0.636Vm
2Vm
= =π
= 0.636Vm
漣波有效值Vr（rms） 0.385Vm 0.308Vm 0.308Vm
漣波因數r
（或漣波百分率r%）
1.21（= 121%） 0.483（= 48.3%） 0.483（= 48.3%）
輸出漣波頻率fO fS（電源頻率 = 60Hz） 2fS（= 120Hz） 2fS（= 120Hz）
整流效率 0.406（= 40.6%） 0.812（= 81.2%） 0.812（= 81.2%）
電壓調整率V.R.%
V.R.% =
R
R
f
L
× 100%
Rf ：二極體順向電阻
RL：負載電阻
V.R.% =
R
R
f
L
× 100% V.R.% =
2R
R
f
L
× 100%
輸出電壓有效值
1
2
Vm = 0.5Vm
1
2
Vm = 0.707Vm
1
2
Vm = 0.707Vm
輸出波形
觀念題
1 全波整流器輸出信號之波形為脈動直流，若輸入交流電源之頻率為fS，則此輸出信
號之頻率為 AfS B2fS C3fS D4fS。
2 對一60Hz全波橋式整流電路，如其輸出具有60Hz的漣波時，則其電路可能 A電
路工作正常 B變壓器次級圈短路 C有一個二極體開路 D濾波電容器漏電。
3 某中心抽頭式全波整流器有100V直流電壓輸出，其二極體之峰值逆向電壓（PIV）
值須為 A78 B157 C283 D314 V。
解 Vdc = 0.636Vm ⇒ V
V
m
dc
= =
0 636
100
0 636. .
≒157V
PIV = 2Vm = 2 × 157 = 314V
B
C
D
8. 二極體之應用電路 33
3
重點觀念18 漣波因數與電壓調整
統測92.97及102年命題重點。
公式說明 公式
漣波因數（r）
1 r% =
V
V
I
I
r rms
o dc
r rms
o dc
( )
( )
( )
( )
% %× = ×100 100
Vr（rms）：漣波電壓之有效值，Vo（dc）：輸出平均直流電壓
2 漣波為正弦波Vr（rms）=
Vr p p( )-
2 2
3 漣波為鋸齒波Vr（rms）=
Vr p p( )-
2 3
電壓調整（V.R.）
V.R.% =
V V
V
NL FL
FL
-
× 100%（或V.R.% =
R
R
S
L
× 100%）
VNL：無載電壓 VFL：滿載電壓（RS：電源內阻 RL：負載電阻）
記憶法
r%、V.R.%及I.R.%理想值皆為0%，且皆愈小愈佳。
觀念題
1 理想狀況下，電壓調整百分率為 A0 B25 C50 D100 %。
2 有一電源電路之輸出端，利用直流電壓表測得為100V，利用交流電壓表串聯一大
電容器後測得電壓為5V，則其漣波百分率為何？ A15 B10 C5 D2 %。
解 r% =
V
V
r rms
dc
( )
% % %× = × =100
5
100
100 5
3 一直流電源，無載時，輸出電壓為100V，滿載時，輸出電壓下降為80V，則此電源
之電壓調整率為 A100 B50 C25 D0 %。
解 V.R.% =
V V
V
NL FL
FL
−
× =
−
× =100
100 80
80
100 25% % %
4 全波整流濾波後之輸出電壓波形如圖（1）所示，其漣波因
數百分比r%約為多少？（ 3 1 73= . ） A5.24% B5.77%
C6.42% D6.82%。 [102統測]
解 r
V
V
r rms
dc
% % %( )
= × = ×100
1
3
10
100 ≒5.77%
A
C
C
B
圖（1）
9. 34 二極體之應用電路
3
重點觀念19 電源濾波器的種類
統測91.95.98及99年命題重點。
重點觀念20 電容濾波器
統測92及96年命題重點。
公式說明 公式
電容濾波器
1 Vo(dc) = Vm - 4 17. I
C
dc
2 r
R C
I
CVL
dc
o dc
= =
2 4 2 4. .
( )
Vm：整流後之峰值電壓
（以V為單位）
C：濾波電容
（以µF為單位）
Idc：負載電流
（以mA為單位）
RL：負載電阻
（以kΩ為單位）
最為常用，適用於輕負載
r
R C
I
CVL
dc
dc
= =
2 4 2 4. .
C↑或Idc↓時，r↓，濾波效果愈佳
缺點：重負載時，V.R.大，效果不佳
效果較單一電容濾波器佳
C1、R、C2數值愈大，效果愈佳
缺點：Vo較低（R壓降）且成本高
Vo較RC濾波器高（L本身無直流壓降）
L、C2數值愈大，效果愈佳
L愈大，反電動勢愈大，Vo愈平穩適用於重負載
缺點：Vo較電容濾波器低
電容濾波器
RC濾波器
π型（或稱CLC型）
濾波器
電感濾波器
電源濾波器
15. 40 二極體之應用電路
3
2 如圖（1）所示電路，輸出信號波形為
A Vo
0 t
B Vo
0 t
C Vo
0 t
D Vo
0 t
3 如圖（2）所示為一截波器，設輸入信號Vi為正弦波，忽略二極體之順向偏壓，且
Vi的峰值大於V1，則輸出信號Vo的波形應為
A Vo
V1
0 t
B Vo
V1
0 t
C Vo
0 t
D Vo
0
- V1
t
解 先將Vi上升V1伏特 ⇒ 再正半波整流（取0V以上部分）。
重點觀念25 截波電路（並聯截波器）
統測98及99年命題重點。
名稱 輸入波形 基本電路 輸出波形 Vi - Vo轉換曲線
簡
單
型
1 並聯型正截波器
Vo取0V以下部分
2 並聯型負截波器
Vo取0V以上部分
A
A
Vi
Vi VoR
D
0 t
圖（1）
D
圖（2）
V1
- +
RLVi Vo
+
-
+
-
17. 42 二極體之應用電路
3
觀念題
1 如圖（1）所示，二極體D之切入（cut - in）電壓為0.7V，輸入電壓Vi為- 3 ≤ Vi ≤ 3，
其輸出電壓Vo為 A - 3 ≤ Vo ≤ 0 B - 3 ≤ Vo ≤ 0.7 C - 3 ≤ Vo ≤ - 0.7 D0.7 ≤ Vo ≤ 3。
解 1Vi ≥ 0.7V時，D ON，Vo = 0.7V；2Vi < 0.7V時，D OFF，Vo = Vi。
圖（1）
R
Vi D
-
+ +
-
Vo
圖（2）
R
Vi
Vi
+ 8V
t
D
4V
0
- 8V
Vo
+ +
+
-- -
2 如圖（2），視二極體為理想的，則輸出波形Vo為
A B C D
解 基準電位（+ 4V）以下的輸入信號全部可以輸出（二極體D箭頭向下）。
3 有一稽納二極體截波電路如圖（3）所示，在正常工作下，若VZ1= 6V，VZ2 = 4V，
二極體之順向偏壓0.6V，當VP = 10V時，則Vo之波形為何？
A B C D
Vi R
VZ1
VZ2
Vi Vo0 t
+ VP
+ +
- VP
- -
圖（3）
解 1Vi正半週時（D1 ON）：
1Vi < VZ2時，D2 OFF，Vo = Vi
2Vi ≥ VZ2時，D2崩潰，Vo = VD1 + VZ2 = 0.6V + 4V = + 4.6V
2Vi負半週時（D2 ON）：
1|Vi| < VZ1時，D1 OFF，Vo = Vi
2|Vi| ≥ VZ1時，D1崩潰，Vo = -VZ1 +（-VD2）= - 6V +（- 0.6V）= - 6.6V
B
B
C
Vo
0
8V
t
Vo
0 t
- 8V
Vo
0
4V
t
- 8V
Vo
0
8V
t
- 4V
t
Vo
0
10V
- 10V
Vo
0 t
6.6V
- 4.6V
Vo
0 t
6.6V
- 6.6V
Vo
0 t
4.6V
- 6.6V
22. 二極體之應用電路 47
3
3 決定參考點與方向後，再以參考點為基準，將原來的波形畫於輸出坐標軸上，即為
所求。
觀念題
1 如圖（1）的電路，Vo之波形為
A B
C D
解 1二極體箭頭向上，所以波形往上移動。
2參考準位為0V。
3以0V為基準，將原輸入波形繪於輸出坐標軸上即為所求。
Vi
Vi
D
C
Vo
t0
- VP
+ VP
+ +
- -
圖（1）
Vi
D
5V
C
R Vo
+ +
- -+
-
圖（2）
2 若輸入Vi為20Vp - p之標準方波，則圖（2）電路之Vo輸出波形為何？
A B C D
解 1二極體箭頭向上，所以波形往上移動。
2參考準位為 - 5V。
3以參考點 - 5V為基準，將原輸入波形繪於輸出坐標軸上即可。
∴Vo在 - 5～+ 15V之間變化。
C
D
Vo
VP
0 t
Vo
0 t
- VP
Vo
0 t
VP
Vo
0 t
- VP
Vo
20V
0 t
Vo
25V
0
5V
t
Vo
0
- 20V
t
t
Vo
15V
- 5V
0
23. 48 二極體之應用電路
3
3 如圖（3）所示之電路為 A截波電路 B箝位電路 C峰值倍壓器 D半波整流
器。
圖（3） 圖（4）
解 此為簡單型正箝位器，波形往上移動。
4 如圖（4）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]
A B C D
解 該電路為箝位器 ⇒ Vo = Vi + Vc = Vi + 8 ⇒ Vo = 2～14V
重點觀念29 截波電路與箝位電路之比較
類型
名稱
截波電路
（又稱限制器或波幅選擇器）
箝位電路（又稱箝位器、直流復位
器或直流再生電路）
基本組成元
件
二極體（D）、電阻器（R）、VREF
（直流參考電壓）。
二極體（D）、電阻器（R）、電容
器（C）、VREF（直流參考電壓）。
功能
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。
能將輸出訊號定在與輸入訊號不同
的直流準位上，而其波形則保持不
變。
主要應用
如調頻（FM）收音機中的限幅電
路。
如電視機的直流重置電路。
觀念題
1 箝位器之作用為 A整流 B濾波 C倍壓 D改變直流準位。
2 振幅限制器是指 A直流再生電路 B截波電路 C放大電路 D直流復位器。
3 下列何種電路，輸出會改變交流輸入信號的直流位準，而不會改變輸入信號的波
形？ A箝位電路 B倍壓電路 C截波電路 D整流電路。 [103統測]
B
C
D
B
A
28. 二極體之應用電路 53
3
a 如圖（20）所示之電路，其中二極體具理想特性，則其輸出輸入電壓之轉換特
性曲線為何？ [99統測→電機]
A B C D
圖（20）
D1 D2
圖（21）
s 如圖（21）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？ A輸出電壓Vout最高為2.3V B輸出電
壓Vout最低為 - 2.7V C輸出電壓Vout最高為3.7V D通過2kΩ電阻的最大電流為
6.15mA。 [100統測]
d 如圖（22）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？ A最
大值為22V B平均值為8V C有效值為 6
8
2
+ V D最小值為6 - 8 2 V。
[100統測]
圖（22） 圖（23）
f 如圖（23）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） AD1導通時，D2也導通 B電容C兩端的最
大電壓降為12V C通過電阻R的最大電流約為6.5mA DD1與D2所承受的峰值
逆向電壓（PIV）大小相同。 [100統測]
＊
＊
＊
＊
29. 54 二極體之應用電路
3
g 二極體截波電路如圖（24）所示，假設D為理想二極體，則使用示波器量測到
的Vo近似波形為何？ [100統測→電子]
A B
C D
h 下圖哪一種電路不會改變輸入信號的波形、振幅與頻率，而是將輸入信號的波
形，移位至某一參考電壓準位以上或以下？ [100統測→電機]
A B C D
j 測量截波電路的波形時，示波器的選擇開關應置於哪個位置？ AGND
BAC CDC DCAL。 [100統測→電機]
k 下列敘述何者錯誤？ A交流電壓轉成直流電壓依序為：電源變壓器、整流電
路、濾波電路 B濾波電路中，負載不變時，濾波電容器愈小，則輸出直流電
壓愈大 C電的正負極性不會隨時間改變，稱為直流 D製作全波兩倍壓電
路，須使用二個二極體與二個電容器。 [100統測→電機]
l 如圖（25）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？ A0V B - 5V C - 10V D
- 15V。 [101統測]
圖（25） 圖（26）
; 如圖（26）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？ A3V (B) - 3V C7V D - 7V。 [101統測]
＊
圖（24）
＊
＊
＊
＊
＊
30. 二極體之應用電路 55
3
z 如圖（27）所示之電路，有關此電路之特性敘述，何者正確？ AC2的耐壓至
少需為一倍Vm BC3的耐壓至少需為兩倍Vm CD1的峰值逆向電壓至少為兩倍
Vm D此電路為半波三倍壓電路。 [101統測]
圖（27） 圖（28）
x 圖（28）所示之電路為何種電路架構？ A串聯負截波電路 B串聯正截波電
路 C並聯負截波電路 D並聯正截波電路。 [101統測→電子]
c 圖（29）之電壓倍增整流電路中，變壓器和二極體皆是理想元件，Vm是變壓器
一次側交流電壓的最大值。請問輸出Vo和V1的直流電壓為下列何者？ AVo =
3Vm，V1 = 4Vm BVo = 4Vm，V1 = 3Vm CVo = 0.4Vm，V1 = 0.3Vm DVo =
0.3Vm，V1 = 0.4Vm。 [101統測→電機]
圖（29）
v 如圖（30）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）
A B
C D
[101統測→電機]
＊
＊
＊
圖（30）
31. 56 二極體之應用電路
3
b 如圖（31）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？ A最高正電壓為20V B最高正電壓為10V
C最低負電壓為 - 20V D最低負電壓為 - 32V。 [101統測→電機]
圖（31） 圖（32）
n 一電路與其輸入信號如圖（32）所示，電路中Z1與Z2為稽納二極體，在電路可
正常工作下，則下列何者為不可能測得的輸出波形？ [102統測→資電]
A B C D
m 就整流電路而言，半波整流、全波整流及橋式整流電路之比較，以下敘述何者
錯誤？ A此三者其二極體使用數依序分別為1，2，4個 B此三者其二極體逆
向電壓峰值PIV依序分別為Vm，Vm，2Vm（Vm為輸入電壓的峰值） C此三者
其輸出時二極體導通數依序分別為1，1，2個 D此三者其輸出電壓的平均值
（直流值）依序分別為Vm/π，2Vm/π，2Vm/π。 [102統測→電機]
, 圖（33）所示電路中二極體為理想二極體，若輸入電壓Vi為介於 + 12V至 - 12V之
正弦波，則其輸出電壓Vo的最大值與最小值分別為何？ A + 30V， + 6V B
+ 18V， - 6V C + 6V， - 18V D - 6V， - 30V。 [102統測→電機]
圖（33） 圖（34）
. 如圖（34）所示之電路，若D1及D2均為理想二極體， v t t Vi ( ) = 200 2 377sin ，
變壓器匝數比N1：N2：N3＝10：1：1，則電流io之有效值為何？ A2A
B2 2 A C4A D4 2 A。 [103統測]
＊
＊
＊
＊
32. 二極體之應用電路 57
3
/ 如圖（35）所示理想二極體之電路；若令s為輸出對輸入轉換曲線中斜線部分之
斜率，則此電路之轉換曲線為何？ [103統測]
A B C D
。
圖（35） 圖（36）
! 中間抽頭整流電路如圖（36）所示，假設此電路中D1與D2均為理想二極體。輸
出電壓Vo為電阻RL的端電壓。請問下列何者為比較接近正確輸出的電壓波形？
A B
C D
。
[103統測→資電]
@ 參考圖（37）之電路與輸入信號Vi波形，ZD為稽納二極體（Zener Diode），其
稽納電壓Vz為6伏特，D為理想二極體。請問電阻R兩端電壓Vo的波形比較接近
下列何者？ [103統測→資電]
A B C D
圖（37）
＊
＊
