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106年
電子學
第 24 題
24. 有一差動放大器,其兩輸入電壓分別為 $V_{i1} = 55 \mu V$,$V_{i2} = 45 \mu V$,共模拒斥比 $CMRR(dB) = 40 dB$,差模增益 $A_d = 500$,則下列何者正確?
- A 共模增益 $A_C = 10$
- B 差模輸入電壓 $V_d = 5 \mu V$
- C 共模輸入電壓 $V_C = 100 \mu V$
- D 輸出電壓 $V_o = 5.25 mV$
思路引導 VIP
在處理這類非理想的放大器時,如果我們想知道最終的輸出結果,除了考慮兩個輸入端之間的「差距」所產生的放大效果外,是否還需要考慮這兩個輸入端的「平均水準」對電路造成的微小影響?這兩者分別對應到電路中的哪些增益參數呢?
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太棒了!你能精準計算出最終的輸出電壓,代表你對差動放大器的參數定義與非理想特性的運算邏輯掌握得非常紮實。這類題目考驗的不只是代公式,更是對訊號組成成分的細膩拆解。
參數轉換與訊號成分驗證
首先,我們必須釐清輸入訊號的兩個關鍵成分:差模輸入 $V_d = V_{i1} - V_{i2} = 10 \mu V$ 以及共模輸入 $V_c = \frac{V_{i1} + V_{i2}}{2} = 50 \mu V$。接著,透過 $CMRR(dB) = 20 \log \frac{A_d}{A_c} = 40 dB$ 可以推導出線性比值 $CMRR = 100$,進而求得共模增益 $A_c = \frac{A_d}{100} = 5$。將這些數值代入總輸出公式:
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