Q36.
某電路輸入為100kHz 之方波，但示波器卻測得其輸出為300kHz 之正弦波，由此結果可判定此電路為下列何者？
儀表電子 · 乙級 · 儀表電學 · Q36
難易度分析
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本題要求將波形分析（諧波成分）與濾波器頻率選擇特性進行綜合推論，需經過多層次邏輯分析才能判定正確選項，而非單一知識點的直接記憶。
正確答案：①帶通濾波器
① 帶通濾波器:帶通濾波器僅允許特定頻段通過。方波經傅立葉展開後包含基頻(100kHz)與奇次諧波(300kHz、500kHz…)。當帶通中心頻率調諧於300kHz時，即可從方波中選取出第三次諧波成分，輸出為300kHz正弦波。
錯誤選項解析
- ② 高通濾波器:高通濾波器會使截止頻率以上的所有頻率成分通過。若截止頻率設於100kHz~300kHz之間，輸出應同時包含300kHz、500kHz、700kHz等多次諧波，不會僅得到單一的300kHz正弦波。
- ③ 低通濾波器:低通濾波器會使截止頻率以下的頻率通過。若截止頻率高於300kHz，則100kHz基頻也會通過；若截止頻率介於100kHz~300kHz之間，則300kHz成分會被衰減，無法得到300kHz輸出。
- ④ 帶拒濾波器:帶拒濾波器（陷波濾波器）的作用是抑制特定頻段而讓其他頻率通過。其輸出會包含100kHz基頻及500kHz以上諧波，無法單獨選出300kHz成分。
Learning Tip
"本題核心考點為方波的諧波組成與濾波器頻率響應特性的綜合應用。方波可分解為基頻與奇次諧波的疊加，帶通濾波器能從中「萃取」單一諧波成分，此為波形合成與頻率選擇的經典考題。需特別區辨：高通/低通為「單邊通過」，帶通為「中間通過」，帶拒為「中間阻擋」。"
學員答題分佈
①帶通濾波器0%
②高通濾波器0%
③低通濾波器0%
④帶拒濾波器0%
此答題分佈是根據學員在 LongePass 模擬考等實際作答紀錄計算而成。與考友分享這道歷屆試題與詳細解析！