⚡ 歡迎來到「諧振電路與頻率響應」小學門 (Resonance Circuits & SPICE)

本課程專為攻克國考與國營事業題庫最高頻考點「諧振電路」而設計。摒棄死記硬背,透過 SPICE 交流頻率掃描 (.ac) 與波德圖,將串/並聯諧振阻抗極值、品質因數 Q、頻寬 BW 及濾波器頻率響應完全視覺化,內化為直覺反應!

⚡ 零門檻雲端實作環境:免安裝 ngspice,即刻啟動!

本課程範例完全支援 Web 端的電路模擬。只需前往 AeroCuit EDA 網頁應用程式:

  • 一鍵載入串/並聯諧振範例: 內建標準 RLC 諧振與無源濾波器 Netlist。
  • 波德圖與半功率點自動測量: 自動測量 −3dB 截止頻率與頻寬 BW。
  • 雙軌認證與學習履歷: 完成實作驗證後,自動記錄並頒發雙軌認證機制與 ProvenanceData 學習履歷。

📂 課程地圖與單元規劃

單元一:RLC 串聯諧振與最小阻抗頻率響應 (Series Resonance)

觀察串聯電路在諧振頻率 f;0 時感抗與容抗抵消、總阻抗最小 (Z=R) 且電流達到峰值的特徵。

【諧振電路 01】串聯諧振與阻抗響應模擬
分析重點:.ac 頻率掃描、諧振阻抗最小值與電流峰值觀察

單元二:RLC 並聯諧振與最大阻抗電壓響應 (Parallel Resonance)

探索並聯諧振時總導納最小、阻抗最大化以及電感電容分支間循環電流的現象。

【諧振電路 02】並聯諧振與阻抗特徵分析
分析重點:端電壓極大值、分支電流相位與等效阻抗分析

單元三:品質因數 Q、頻寬 BW 與半功率點模擬 (Quality Factor & Bandwidth)

量化分析電路選擇性,計算 −3dB 半功率截止點與頻寬 BW=f;0Q。

【諧振電路 03】品質因數與頻寬響應分析
分析重點:.meas 量測半功率點、Q 值與頻寬銳利度對比

單元四:無源濾波器(低通、高通、帶通、帶阻)設計與模擬 (Passive Filters & Bode Plot)

將諧振原理應用於低通 (LPF)、高通 (HPF)、帶通 (BPF) 及帶阻 (BRF) 濾波器,透過波德圖直觀理解考題常見圖形。

【諧振電路 04】無源濾波器與諧振應用
分析重點:幅頻與相頻波德圖、濾波器型態直觀判別

🏅 學習獎勵與晉級機制

如何獲得獎章?
了解初階與完課徽章的獲取條件
如何獲得晉級?
解鎖進階子學門與高階核心能力
如何獲得獎勵?
利用積分兌換進階權限與網站好禮
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本課程深入探討 RLC 串聯諧振電路。透過 SPICE 的 .ac 交流頻率掃描,學員將觀察到諧振頻率 f0=12πLC 時感抗與容抗抵消、總阻抗達到最小值 Z=R、電流達最大值的物理現象。

  • 核心技術: 串聯諧振條件、最小阻抗與最大電流、感抗與容抗相消。
  • SPICE 指令: .ac dec 頻率對數掃描、波形頂點與阻抗最小值追蹤。
  • 雲端工具: 完全支援 AeroCuit EDA 一鍵載入範例與 Gnuplot 波形繪製。

本課程剖析 RLC 並聯諧振電路。學員將利用 SPICE 電源模擬,觀察電路在諧振時端電壓達到極大值、總導納最小(阻抗最大 Z=R),以及電感與電容分支電流相互抵消(循環電流)的獨特行為。

  • 核心技術: 並聯諧振條件、最大阻抗與極大電壓、電阻/電感/電容分支電流相位差。
  • SPICE 指令: .ac 頻率掃描、分支電流向量與端電壓動態觀察。
  • 雲端工具: 完全支援 AeroCuit EDA 免安裝模擬與 ProvenanceData 學習履歷紀錄。

本課程專注於諧振電路的選擇性(Selectivity)。透過 SPICE 模擬計算半功率截止頻率 f;1,f;2 與頻寬 BW=f;0Q,讓學員直觀理解品質因數 Q 值對選擇性曲線銳利度的影響。

  • 核心技術: 品質因數 Q、頻寬 BW、−3dB 半功率點。
  • SPICE 指令: .meas ac 自動尋找 −3dB 截止點與頻寬計算。
  • 雲端工具: 完全支援 AeroCuit EDA 雲端波形繪製與雙軌學習認證。

本課程整合諧振理論於實際濾波器設計。學員將建立低通 (LPF)、高通 (HPF)、帶通 (BPF) 與帶阻 (Notch) 電路,觀察幅頻響應與相頻響應(Bode Plot),掌握考題中濾波器型態判別的核心邏輯。

  • 核心技術: 濾波器分類 (LPF/HPF/BPF/BRF)、波德圖 (Bode Plot) 分析、帶阻諧振應用。
  • SPICE 指令: .ac 增益/相位波德圖輸出、臨界頻率觀察。
  • 雲端工具: 完全支援 AeroCuit EDA 雲端圖表產生與進階認證機制。