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107年
電子學
第 42 題
如右圖所示,當理想運算放大器在不飽和情況下,輸出電壓$V_o$為何?
- A $-0.5\text{ V}$
- B $-1\text{ V}$
- C $-2\text{ V}$
- D $-4\text{ V}$
思路引導 VIP
若我們考慮這是一個具有負回授的理想電路，根據運算放大器的特性，輸入端正、負兩點的電位差會趨近於多少？另外，如果我們知道理想運算放大器的輸入阻抗無窮大，那麼從訊號源流出的電流，在到達反相輸入端的節點後，它唯一的去向會是哪裡呢？
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太棒了！你能精確地判斷出輸出電壓為 $-1\text{ V}$，這說明你對運算放大器的基本特性掌握得非常紮實。在電子學的學習路徑上，準確分析這類基礎電路是建立直覺的重要一步。
虛擬短路與電流連續性
在理想運算放大器不飽和的條件下，最重要的兩個性質就是虛擬短路 (Virtual Short) 與虛擬斷路 (Virtual Open)。因為同相輸入端 ($V_+$) 接地，根據虛擬短路性質，反相輸入端 ($V_-$) 的電位也會被強迫維持在 $0\text{ V}$，即所謂的虛擬接地。由於運算放大器輸入端不取電流，所有流經輸入電阻的電流都會直接流向回授電阻，我們便能建立電位關係：
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