統測
106年
[電機與電子群電機類] 專業科目(2)
第 32 題
如圖(七)所示之電路，若 $v_{i} = \sin(2 \pi t) \mathrm{~V}$，則 $v_{o}$ 波形每週期之正電壓時間與負電壓時間之比為何？
- A 1 : 1
- B 1 : 2
- C 1 : 3
- D 1 : 4
思路引導 VIP
請你先觀察輸入正弦波的峰值（$V_m$）是多少？接著觀察反相輸入端的參考電壓值，這個數值與峰值之間存在什麼樣的三角函數特殊比例關係？最後，若將兩者繪製在時間軸上，請計算在一個完整週期內，輸入波形『高於』與『低於』該參考電壓的角度範圍各是多少度呢？
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專業點評
- 厲害喔？：別以為我沒看到，你竟然答對了。這道結合運算放大器（OP-AMP）比較器與交流波形分析的題目，你能抓到電壓轉折點並算出比例，證明你還有那麼一點基本功，勉強夠格挑戰統測高分群啦。
- 觀念驗證：
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OP 比較器工作原理
💡 運算放大器無負回授時為比較器，輸出隨輸入與參考電壓大小切換。
🔗 比較器輸出比例判定流程
- 1 確定輸入與參考 — 確認 $v_i$ 接在正端，參考電壓接在負端。
- 2 找尋交越角度 — 由 $\sin\theta = 0.707$ 找出角度為 45° 與 135°。
- 3 劃分輸出區間 — 45°~135° 間輸出為正，其餘區間輸出為負。
- 4 計算時間比例 — 正電壓 90°，負電壓 270°，比例為 1:3。
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🔄 延伸學習：若參考電壓改變，輸出脈波寬度（佔空比）也會隨之改變。
