高考申論題
109年
[醫學工程] 醫用電子學
第 三 題
三、有位醫學工程師設計一信號整合電路如圖二所示，請推導出vO與vI1、vI2、vI3、vI4之關係。（20分）
📝 此題為申論題
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本題為經典的運算放大器多輸入整合電路分析。看到這類題型，首先應聯想到理想運算放大器的兩大核心特性：「虛短路（v1=v2）」與「虛斷路（輸入電流為零）」。解題時，只要分別對反相輸入端與非反相輸入端節點應用基爾霍夫電流定律（KCL）列出節點方程式，最後再代入虛短路條件進行代數整理，即可穩健求出輸出電壓與各輸入電壓的關係式。
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【解題思路】利用理想運算放大器的「虛短路」與「虛斷路」特性，分別對反相輸入端（$v_1$）與非反相輸入端（$v_2$）列出基爾霍夫電流定律（KCL）方程式，再聯立求解即可推導出輸出與輸入之關係。 【詳解】 假設圖中為理想運算放大器（Ideal Op-Amp），具備以下兩大特性：
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