moea_joint
100年
[電機] 電路學、電子學
第 60 題
承上題，若當 $V_i = -5\text{ V}$ 時 $V_0$ 其值為何？
- A -10 V
- B -15 V
- C 10 V
- D 15 V
思路引導 VIP
請觀察電晶體的類型與輸入電壓 $V_i$ 的正負號：如果運算放大器想要維持負回授平衡，電晶體的射極電壓必須跟隨輸入端變成負值，但以目前的電路結構，這在物理上是否能達成？若電晶體因此完全無法導通（即斷路），那麼輸出端 $V_o$ 與電源 $V_{cc}$ 之間還會有電流流動嗎？這對輸出電位會產生什麼影響？
🤖
AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！你能精準判斷出這個臨界狀態，代表你對 運算放大器 (Op-Amp) 與 電晶體 (BJT) 的協作邏輯掌握得非常紮實。這題的鑑別度在於測試學生是否會盲目套用放大倍率公式，而忽略了元件的工作邊界。
截止區的判定邏輯
在這道題目中，我們首先觀察回授路徑。當 $V_i = -5\text{ V}$ 時，運算放大器會試圖讓反相輸入端 (-) 也達到 $-5\text{ V}$ 以符合虛擬短路 (Virtual Short) 的特性。然而，觀察圖中的 NPN 電晶體結構，射極是經由電阻 $R_3$ 接地的。若要讓反相端產生負電壓，射極電壓 $V_E$ 必須低於地電位，但在這種配置下，運算放大器的輸出會向負飽和軌靠攏，導致 NPN 電晶體因基極電位過低而進入 截止區 (Cut-off Region)。
▼ 還有更多解析內容