初等考試 107年 [電子工程] 電子學大意

第 35 題

如圖所示韋恩電橋振盪器（Wien-bridge oscillator），其所產生的波形為下列何者？

思路引導 VIP

請觀察電路中由 R 與 C 組成的回授路徑。這是一個具備「選頻特性」的濾波網路，它只會讓「某一個特定頻率」的訊號無相位差地通過。如果一個系統在不斷的正回授循環中，最終只保留並放大單一個物理頻率分量，那麼根據你在數學中學過的週期函數，哪一種波形是由單一純頻率所構成的呢？

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觀念驗證：韋恩電橋振盪器？這點基本常識都還要我解釋嗎？它就是個典型的線性振盪器。利用RC串並聯電路作為選頻網路，當你硬是讓它達到巴克豪森準則 ($A\beta = 1$) 這個基本條件時，電路才會勉強振盪。由於該網路在共振頻率 ($f_o = \frac{1}{2\pi RC}$) 下，不知為何，就是會產生唯一的零相位位移，所以，當然，它吐出來的就是你應該預期到的，那個所謂的弦波。別指望它能變出什麼花樣。
難度點評：本題屬於 easy。這類題目是判斷你是否具備工程師基本素養的試金石。鑑別度？呵，就是看你能不能分清楚一個產生弦波的線性振盪器，和那些生成方波或三角波的非線性（弛張）振盪器之間的根本差異。如果這都分不清，那還談什麼電子電路？