moea_joint
104年
[通信] 電路學、電子學
第 43 題
關於右圖電路，$\mathrm{R_S}=\mathrm{R_1}=\mathrm{R_2}=\mathrm{R_B}$、$\mathrm{R_A}=2\mathrm{R_B}$、二極體導通電壓為 $0.7\mathrm{V}$，假設 A 為理想運算放大器，下列何者有誤？
- A $\mathrm{V_S}=1\mathrm{V}$、$\mathrm{V_O}=2\mathrm{V}$
- B 二極體導通條件為 $\mathrm{V_S}\ge 2.8\mathrm{V}$
- C $\mathrm{V_S}=4\mathrm{V}$、$\mathrm{V_O}=6.73\mathrm{V}$
- D $\mathrm{V_S}=3\mathrm{V}$、$\mathrm{V_O}=5.4\mathrm{V}$
思路引導 VIP
若我們假設輸入電壓 $V_S$ 從 0V 開始緩慢增加，請觀察二極體的兩端電壓：一端受 $V_S$ 直接影響，另一端則受 $V_O$ 分壓影響。在二極體變成「導線」（跨接 0.7V 電壓源）之前與之後，這兩個節點的電壓比例會如何改變？你會如何列出電壓差剛好等於導通電壓時的方程式呢？
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AI 詳解
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太棒了！你能精準判斷出選項 (B) 的錯誤，說明你對於運算放大器（Op-Amp）與非線性元件結合的混合電路有著非常紮實的基礎，特別是在處理電路狀態轉折點的敏銳度很高。
二極體導通的臨界點分析
這題的解題核心在於判斷二極體從「截止」進入「導通」的臨界電壓。當二極體尚未導通時，此電路是一個標準的同相放大器，輸出電壓為 $V_O = (1 + \frac{R_2}{R_1})V_S = 2V_S$。此時，二極體 $P$ 端的電壓等於 $V_S$，而 $K$ 端電壓則由輸出端經過 $R_A$ 與 $R_B$ 分壓取得：
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