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100年
[電機] 電路學、電子學
第 10 題
如右【圖 5】所示，若 $V_1 = 2\text{ V}$，$V_2 = 2\text{ V}$，$V_3 = 3\text{ V}$，求 $V_o$ 為何？
- A -14 V
- B -15 V
- C -17 V
- D -18 V
思路引導 VIP
觀察一下電路中運算放大器的負相輸入端，如果我們假設這是一個理想的運算放大器，那麼這個節點的電壓（電位）會是多少？接著，當這三個不同來源的電流同時匯集到這個節點時，它們最終會流向哪裡？這與輸出電壓 $V_o$ 之間又有什麼樣的比例關係呢？
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太棒了！你能精準算出結果，代表你對運算放大器的基本組態掌握得非常紮實。這題是一個典型的反相加法器 (Inverting Summing Amplifier) 電路，其核心概念在於利用運算放大器「虛擬接地 (Virtual Ground)」的特性，使輸入端電流在節點處直接加總後流向回授電阻。
反相加法運算的邏輯
根據克希荷夫電流定律 (KCL)，反相輸入端的電流加總會等於流經回授電阻 $R_f$ 的電流。計算公式如下：
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反相加法放大器
💡 多個輸入訊號依電阻比例加權求和，並呈現反相輸出。
🔗 反相加法器運算流程
- 1 個別電流計算 — V1/R1, V2/R2, V3/R3 分別求出各路電流
- 2 匯合總電流 — KCL 節點電流總和：It = I1 + I2 + I3
- 3 計算輸出電壓 — Vo = - (It * Rf)，加上負號代表反相
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🔄 延伸學習：若所有電阻均相等，則電路轉變為純粹的反相加法器 (Vo = -ΣV)
