初等考試
105年
[電子工程] 電子學大意
第 6 題
如圖所示電路，一個理想運算放大器，若運算放大器之飽和電壓為 $\pm 14\text{ V}$，在其飽和前，$i_L$的最大值約為何？
- A $4.7\text{ mA}$
- B $4\text{ mA}$
- C $2\text{ mA}$
- D $1.4\text{ mA}$
思路引導 VIP
請試著觀察電路圖，如果理想運算放大器的輸入端不會分走任何電流，那麼從運放輸出端流出的 $i_L$ 會經過哪些元件形成迴路？接著，想像一下，當運算放大器的輸出能力達到它能提供的極限（即題目提到的飽和電壓）時，根據歐姆定律，這條路徑上的電流會受到什麼樣的約束？
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AI 詳解
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恭喜答對！表現優異
這代表你對運算放大器的非線性區界限與電路拓樸有相當敏銳的觀察力。
- 觀念驗證：在理想運算放大器（Op-Amp）工作時，根據虛擬短路（Virtual Short）原理，輸入端不取電流。因此，$i_L$ 自運放輸出端流出後，會依序經過 $3\text{ k}\Omega$ 與 $7\text{ k}\Omega$ 電阻至接地。此時運放的輸出端電壓 $v_{out}$ 負擔了整個串聯支路的電壓。當 $v_{out}$ 達到其飽和電壓 $14\text{ V}$ 的物理限制時，電流達到最大值：
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