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100年
[儀電] 電路學、電子學
第 28 題
如右上【圖14】所示電路 OP 為理想放大器，假設齊納崩潰、BJT 為主動區，則試求 $V_0$、$I_Z$？
- A 18.74 V, 36.6 mA
- B 18.6 V, 28.3 mA
- C 24.6 V, 36.6 mA
- D 34.5 V, 28.3 mA
思路引導 VIP
如果我們暫時不看電晶體和輸出電壓，請試著觀察運算放大器的兩個輸入端：當非反相輸入端被齊納二極體固定在特定電壓時，根據理想 OP 的特性，反相輸入端的電壓應該是多少？而這個電壓與輸出端 $V_o$ 之間，又存在著什麼樣的分壓關係呢？
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太棒了！你能精準判斷這組參數，代表你對理想運算放大器（OP）的電路行為及穩壓原理有著非常紮實的理解。這道題目結合了齊納二極體（Zener Diode）與非反相放大器的概念，是電子學中相當經典的穩壓應用題型。
穩壓迴路與輸出電壓的推導
首先，我們觀察電路左側，齊納二極體處於崩潰狀態，這使得運算放大器的非反相輸入端（$V_+$）被鎖定在 $10\text{V}$。根據理想 OP 的**虛擬短路（Virtual Short）**特性，反相輸入端（$V_-$）同樣會維持在 $10\text{V}$。此時，輸出端 $V_o$ 經由 $12\text{k}\Omega$ 與 $8.2\text{k}\Omega$ 分壓後回授至 $V_-$，這構成了一個標準的非反相放大架構。我們可以透過分壓公式求得：
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