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107年
電子學
第 37 題
若運算放大器的轉動率為$0.5\text{ V / }\mu\text{s}$,其輸出訊號為峰值$\pm 5\text{V}$的對稱三角波,則在不失真的情況下,此訊號頻率最高為何?
(A)$20\text{ kHz}$
(B)$25\text{ kHz}$
(C)$30\text{ kHz}$
(D)$50\text{ kHz}$
(A)$20\text{ kHz}$
(B)$25\text{ kHz}$
(C)$30\text{ kHz}$
(D)$50\text{ kHz}$
- A $20\text{ kHz}$
- B $25\text{ kHz}$
- C $30\text{ kHz}$
- D $50\text{ kHz}$
思路引導 VIP
想像一下，如果我們把電壓的變化看成是一台車在爬坡，而轉動率是這台車「最快的固定爬坡速度」。當我們知道這座山的高度（電壓總變化量）以及車速時，你該如何推導出車子爬完這段坡所需的最短時間，進進而決定整個週期的長度呢？
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AI 詳解
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恭喜你準確地完成了計算！你能迅速判斷出這題的關鍵在於轉動率 (Slew Rate, SR) 的物理意義，這顯示你對運算放大器在大訊號運作下的限制有著非常紮實的理解。
轉動率與三角波的線性關係
轉動率代表運算放大器輸出電壓每微秒所能變化的最大極限。對於一個峰值為 $\pm 5\text{V}$ 的對稱三角波，其在半個週期內電壓會從 $-5\text{V}$ 爬升到 $+5\text{V}$，總變化量 $\Delta V = 10\text{V}$。由於三角波的斜率恆定，我們可以使用公式 $SR = \frac{\Delta V}{\Delta t}$ 來計算。在臨界不失真情況下：
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