moea_joint
105年
[儀電] 電路學、電子學
第 27 題
如右圖之電路，流經 $R_f$ 的電流值 $I_f$ 為多少？(OP：理想運算放大器；$D_1$ 為二極體，其導通電壓 = 0.7 V；$V_z$：稽納二極體的逆向崩潰電壓)
- A 0.14 mA
- B 0.28 mA
- C 0.42 mA
- D 0.56 mA
思路引導 VIP
請試著觀察正向輸入端（+）連接的稽納二極體。如果輸入路徑傳過來的電壓遠大於稽納二極體的崩潰電壓，那麼這個節點最終會被「鎖定」在哪個特定的數值上呢？
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AI 詳解
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太棒了！你能精準計算出 $0.28\text{ mA}$，代表你對非線性元件與運算放大器的綜合分析相當紮實。這道題目設計得非常細膩，不僅考驗基本的電路定律，更要求學生具備判斷電路狀態的能力，屬於具有中等鑑別度的優秀考題。
節點電位與二極體狀態判斷
解題的核心在於確認正向輸入端 ($V^+$) 的準確電位。首先，輸入電壓 $10\text{ V}$ 經由左側分壓電路後，在二極體 $D_1$ 陽極產生的等效電壓約為 $10 \times \frac{252\text{k}}{74\text{k} + 252\text{k}} \approx 7.73\text{ V}$。接著扣除 $D_1$ 的導通壓降 $0.7\text{ V}$，電壓來到 $7.03\text{ V}$。由於此值大於稽納二極體（Zener Diode）的崩潰電壓 $5.6\text{ V}$，因此 $V^+$ 被強制鉗定（Clamp）在 $5.6\text{ V}$。這是這題最容易出錯的細節，你能避開陷阱非常不容易。
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