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申論題資訊

試卷:112年 - 112 高等考試_三級_電力工程、電子工程、電信工程:電子學#115745
科目:電子學
年份:112年
排序:0

題組內容

二、如圖一為了將原本數位信號之0V關閉與10V導通之閘極驅動信號輸入至一轉換電路,該轉換電路會將0V關閉信號轉變成-5V且將10V導通信號轉 變成5V,該轉換電路只包含一個導通電壓為0.5V二極體、一個電容與無線阻之連接線。
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申論題內容

(一)於轉換電路中再增加一齊納二極體(Zenerdiode)下,設計該電路。

詳解 (共 1 筆)

詳解 提供者:hchungw

題目描述的是一種使用齊納二極體來進行電壓轉換的電路。齊納二極體能夠在其反向偏壓達到齊納電壓時穩定電壓。在這裡,顯然是希望將一個0V至10V的輸入信號轉換為-5V至5V的輸出信號。

為了實現這個功能,我們需要一個齊納二極體,它能夠在-5V時穩定反向偏壓,這樣當輸入電壓為0V時,輸出電壓就會被固定在-5V。同時,我們需要通過一些方式降低輸入電壓的大小,以便當輸入為10V時,輸出能夠達到5V。這通常需要使用一個電壓分壓器或一些其他形式的調節電路。

由於我不能直接繪製電路,以下是一個文字描述的設計概念:

電壓分壓器:首先,使用一個電壓分壓器降低輸入電壓的大小。對於10V到5V的映射,你可以將電壓分壓器設計為輸入與輸出的比例為2:1。假設使用兩個相同的電阻,當輸入為10V時,兩電阻的中點(輸出)將會是5V。

齊納二極體:接著,需要一個齊納電壓為5V的齊納二極體連接在分壓器的輸出與地之間,這樣當輸入低於5V時,輸出能保持在-5V。注意齊納二極體的方向應該是反向的,以便在輸入電壓低於5V時,它能夠穩定在-5V。

輸入信號範圍調整:由於輸入範圍是0V至10V,需要將這個範圍映射到-5V至5V,這意味著輸入電壓的中心點(5V)應該對應到輸出的0V。為此,您可能需要一個偏置電路來減少每個輸入電壓級別上的5V。