困擾工程師41年的電路面試問題

作者: Bruce Trump

這是一個困擾我41年多的面試題:一個1V的交流訊號,連接著一個1Ω電阻和一個1Ω電抗的電容,那麼在電容兩端的交流電壓是多少?

這是一個困擾我41年多的面試題。

一個1V的交流訊號,連接著一個1Ω電阻和一個1Ω電抗的電容。那麼,在電容兩端的交流電壓是多少?

在以往歲月中,我和很多工程師分享了這個問題。最常見的反應是,「頻率是多少」。但是,為什麼我們需要知道頻率?已經知道電容的電抗值了,頻率是多餘的。其他有些會問,訊號源是否可能直流,但是這道面試題可不是腦筋急轉彎。在圖1中已經標出交流(AC),且電容的電抗值有限,不可能是直流。

一些人掉進了0.5V的陷阱裡,而在純阻性的分壓網路,1Ω-1Ω裡,才能使得輸出為0.5V。這裡的情況並非如此,我做了些簡單的向量計算,正確地回答了問題,但現在再補充一些。

R/C電路產生了極點。阻值和抗值相等時的頻率為「拐點」或稱截至頻率。這點的回應是-3dB(0.707V)的衰減,和45度的相位滯後。簡單如是,不需要數學計算,波特圖如圖2。

另外,在電阻兩端也有著和電容兩端相同幅度的電壓,都是0.707V,當然,相位是不同的。

(參考原文:Oh, That Interview Question— a reprise,by Bruce Trump,EDN China編譯)

 

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