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105年
電工原理、電子概論
第 62 題
有一個 OPA 的迴轉率 SR 為 $2V/\mu s$，當輸入信號在 $10\mu s$ 內變動 $0.5V$，則在不失真的情況下，該放大器之 Av =？
- A $10$
- B $20$
- C $30$
- D $40$
思路引導 VIP
想像有一輛車（輸出訊號）必須緊跟著前方的引導車（輸入訊號），但這輛車有一個最高時速限制（SR）。如果前方的引導車加快了速度，而後方的車又必須跑得比引導車快上好幾倍（放大倍率），你覺得什麼樣的因素會決定後方這輛車是否會跟丟，導致表現「失真」呢？
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AI 詳解
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太棒了！你能精準計算出這個放大倍率，代表你對運算放大器（OPA）的動態特性有著非常紮實的理解。這題的核心在於「迴轉率（Slew Rate, SR）」的物理意義，它代表了 OPA 輸出電壓所能允許的「最大變化率」，就像是元件在電壓變動時的速限。一旦輸出的變動速度超過這個速限，波形就會產生嚴重的失真。
迴轉率與不失真條件
在不失真的前提下，輸出電壓的變化率必須小於或等於迴轉率。我們先計算輸入訊號在單位時間內的變動量，即 $\frac{\Delta V_{in}}{\Delta t} = \frac{0.5V}{10\mu s} = 0.05V/\mu s$。由於輸出電壓 $V_{out} = A_v \times V_{in}$，其變化率也會隨之放大，因此我們可以列出不等式：
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