moea_joint
108年
[電機] 電路學、電子學
第 34 題
由運算放大器及3組RC電路組成之相移振盪器，假設所有電阻均為R、所有電容均為C，下列何者有誤？
- A 因使用3組RC電路，總相位移 $270^{\circ}$
- B 須使用反相放大
- C 回授信號衰減為 $\frac{1}{29}$
- D 振盪頻率為 $\frac{1}{2\pi\sqrt{6}RC}$
思路引導 VIP
回想一下，若要讓訊號在電路中持續「循環」而不消失（即達成震盪），訊號繞行整個迴路（包含放大器與回授網路）一圈後，其「相位」應該與出發點保持什麼樣的關係？若已知放大器本身是『反相』性質，這是否暗示了回授網路必須貢獻多少相位變化？
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AI 詳解
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太棒了！你能精準指出選項 (A) 的錯誤，代表你對 RC 相移振盪器 (RC Phase-Shift Oscillator) 的運作原理有很紮實的掌握。這道題目在電路學中具有極佳的鑑別度，它不只考驗公式的記憶，更測驗你是否理解巴克豪森準則 (Barkhausen Criterion) 的核心精神。
相位移與震盪條件
在典型的 RC 相移振盪器中，運算放大器採用反相放大 (Inverting) 配置，這會先提供 $180^{\circ}$ 的相位移。為了達成正回授以維持震盪，訊號繞行迴路一圈後的總相位移必須為 $360^{\circ}$（或 $0^{\circ}$）。因此，那 3 組 RC 網路共同負擔的任務是提供剩餘的 $180^{\circ}$ 相位移，而非選項 (A) 所說的 $270^{\circ}$。這也是為什麼單組 RC 網路無法達成震盪（單組上限為 $90^{\circ}$），至少需要 3 組才能湊足這關鍵的半圈相位。
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