普考申論題
105年
[電力工程] 電子學概要
第 三 題
📖 題組:
三、圖二所示的理想運算放大器,R = 10 kΩ,vi =1 V。 (一)求輸入電阻 Zi、輸出電阻 Zo。(10 分) (二)求電流 I2、I3。(10 分) (三)求電壓增益(A = vo/vi)。(5 分)
三、圖二所示的理想運算放大器,R = 10 kΩ,vi =1 V。 (一)求輸入電阻 Zi、輸出電阻 Zo。(10 分) (二)求電流 I2、I3。(10 分) (三)求電壓增益(A = vo/vi)。(5 分)
📝 此題為申論題,共 3 小題
小題 (三)
求電壓增益(A = vo/vi)。(5 分)
思路引導 VIP
本題為帶有 T 型回授網路的反相放大器。解題關鍵在於利用理想運算放大器的「虛接地」特性與「輸入電流為零」的假設,由輸入端往輸出端逐節點應用克希荷夫電流定律(KCL)進行電壓推導,即可求出輸出電壓與輸入電壓之比值。
小題 (一)
求輸入電阻 Zi、輸出電阻 Zo。(10 分)
思路引導 VIP
考生看到此題應立刻識別這是一個帶有負回授的理想運算放大器電路。解題關鍵在於利用理想 OP 的「虛擬短路」特性(反相端為虛接地)直接求出輸入電流與輸入電壓的比值得到 Zi;而理想 OP 搭配電壓負回授的特性,則可以直接推斷出輸出端等效阻抗 Zo 為零。
小題 (二)
求電流 I2、I3。(10 分)
思路引導 VIP
本題解題核心在於理想運算放大器的「虛短路」與「虛斷路」特性。由輸入端開始,先求出輸入電流,再運用節點電壓法與 KCL 逐級向右推導出回授網路各節點的電壓,最後利用歐姆定律即可輕易求得由地端流入的電流 I2 與 I3。