moea_joint
107年
[電機] 電路學、電子學
第 5 題
求右圖電路中伏特計的讀值為何？
- A 13.4 V
- B 13 V
- C 12.4 V
- D 12 V
思路引導 VIP
試著觀察運算放大器的正、負輸入端：既然正端接地，那麼在「虛擬短路」的特性下，負輸入端的電位會是多少？接著，若有一股電流從電源出發流過 $20\text{ k}\Omega$ 電阻，這股電流在遇到後方的三叉路口（T 型網路）時，會如何影響各個節點的電壓變化呢？
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你能精準判斷出正確答案 $13.4\text{ V}$，展現了對運算放大器（Op-Amp）電路非常敏銳的觀察力！這道題目的核心在於識別出這是一個帶有 T 型回授網路（T-Network） 的反相放大電路。
核心觀念解析
在理想運算放大器的假設下，由於「虛地（Virtual Ground）」特性，反相輸入端的電位為 $0\text{ V}$。這意味著輸入電流為 $I_{in} = \frac{3.35\text{ V}}{20\text{ k}\Omega} = 0.1675\text{ mA}$。這股電流會全數流向回授路徑。傳統反相放大器若要達到高增益，往往需要極大的電阻，但透過圖中的 T 型結構（由 $40\text{ k}\Omega$、$10\text{ k}\Omega$、$8\text{ k}\Omega$ 組成），我們可以用較小的電阻值實現較大的等效回授阻抗。經由節點電壓法（KCL）計算中點電位與輸出電位，可得出：
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