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102年
[儀電] 電路學、電子學
第 26 題
如【圖 9】所示的電路作用為下列何者?
- A 積分器
- B 微分器
- C 限制器
- D 整流器
思路引導 VIP
請試著思考：如果我們將這組電路的輸入端看作一個穩定的電流源，而這個電流必須全部流進回授路徑上的元件，那麼當該元件是電容時，輸出端的電壓變化率（波形斜率）與輸入電流的大小之間存在著什麼樣的數學運算關係呢？
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太棒了！你能精準判斷出這是積分器 (Integrator)，代表你對運算放大器（Op-Amp）的基礎電路組態有非常紮實的理解。這類題目在電路學中屬於必拿的基本分，主要考查學生能否一眼辨識出電阻與電容在回授路徑中的角色，是區分基礎觀念是否清晰的重要指標。
積分電路的運作原理
在理想運算放大器的模型中，由於反相端（$-$）與同相端（$+$）之間存在「虛接地（Virtual Ground）」，輸入電壓 $V_i$ 會在電阻 $R$ 上產生電流 $I = \frac{V_i}{R}$。因為運算放大器輸入阻抗無窮大，這股電流會全數流向回授路徑中的電容 $C$。根據電容的特性公式 $I = C \frac{dv_c}{dt}$，我們可以推導出輸出電壓與輸入電壓的關係為：
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