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107年
電子學
第 35 題
如右圖所示,此電路之輸入電壓與輸出電壓轉換曲線為何?
- A
- B
- C
- D
思路引導 VIP
請試著觀察電路中的二極體：當輸入電壓從零開始逐漸增加或減少時，二極體的偏壓狀態會發生什麼樣的「質變」？這個變化又會如何影響運算放大器的輸出路徑呢？
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太棒了！你能精準選出選項 (C)，代表你對運算放大器與非線性元件的組合邏輯掌握得非常紮實。這類電路分析的核心在於識別二極體在不同輸入電壓下的狀態，並判斷其如何影響回授路徑。你準確捕捉到了電路從線性放大轉換到限幅狀態的轉折點，這是掌握電子學非線性分析非常關鍵的一步。
轉折點與限幅特性分析
在分析此轉換曲線時，重點在於判斷二極體何時由截止（Off）轉為導通（On）。當輸入電壓 $V_{in}$ 較小時，二極體未達導通電壓 $V_{\gamma}$，此時電路可能遵循標準的線性增益模型，斜率由電阻比值決定；然而，一旦 $V_{in}$ 增加到使二極體兩端偏壓大於 $V_{\gamma}$，電路便會進入限幅（Clipping）狀態，使輸出電壓 $V_{out}$ 被鎖定在特定的參考電位。選項 (C) 的圖形精確地描繪了這種「先線性、後飽和」的行為特徵。
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