台電僱員招考
108年
電子學
第 30 題
如右圖所示放大電路，$V_{io}$為考慮運算放大器輸入抵補電壓後之等效電壓值。若$V_i(t)$=0V時，測得$V_o(t)$ = 20 mV，則$V_{io}$為何?
- A 2.5 mV
- B 5 mV
- C 10 mV
- D 20 mV
思路引導 VIP
如果我們將運算放大器視為一個理想元件，但故意在它的其中一個輸入端串聯一個極小的直流電壓源，那麼這個微小訊號在目前的電路配置下，會遵循哪一種放大模式的公式來影響最終的輸出結果呢？
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同學，恭喜你準確地選出了正確答案！這代表你對於運算放大器（Op-Amp）的非理想特性，特別是輸入抵補電壓（Input Offset Voltage）的物理意義與電路模型，已經具備了相當清晰的觀念。
抵補電壓的放大關係
在理想情況下，當輸入端 $V_i = 0V$ 時，輸出電壓 $V_o$ 應該也要等於零。然而，由於運算放大器內部電晶體特性無法完全對稱，產生的 $V_{io}$ 會被電路結構視為一個微小的直流訊號並進行放大。根據電路圖所示，這是一個典型的同相放大器架構，其對應的閉迴路增益公式為：
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OP輸入抵補電壓分析
💡 抵補電壓經由非反相放大增益後反應於輸出端。
- 抵補電壓 Vio 視為與輸入端串聯的直流信號
- 計算 Vio 對輸出的影響需使用非反相增益公式
- 增益公式：Vo = Vio × (1 + Rf / R1)
- 當輸入信號 Vi 為 0 時，輸出電壓全由抵補誤差造成
