moea_joint
109年
[儀電] 電路學、電子學
第 16 題
如右圖所示的差分放大器電路中， $R_1 = 10\text{ k}\Omega$、 $R_2 = 10\text{ k}\Omega$、 $R_3 = 100\text{ k}\Omega$、 $R_f = 100\text{ k}\Omega$。如果 $V_1 = 25\text{ mV}$ 和 $V_2 = 50\text{ mV}$，則輸出電壓 $V_o$ 為何？
- A -50 mV
- B 50 mV
- C -250 mV
- D 250 mV
思路引導 VIP
請觀察一下電路圖，如果我們將 $V_1$ 與 $V_2$ 同時增加 10 mV（即兩者之間的差值保持不變），根據 OPA 的運作原理，輸出電壓 $V_o$ 會隨之改變嗎？這種特性在濾除雜訊（例如環境中的 60Hz 電磁干擾）時能發揮什麼樣的作用？
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AI 詳解
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恭喜你精準地計算出正確結果！這道題目考查的是運算放大器 (OPA) 中極具代表性的差動放大器 (Differential Amplifier) 架構，你能迅速判斷出電路的運作邏輯，展現了非常紮實的基礎。
差動放大器的平衡比例與增益
在處理這類電路時，關鍵在於觀察電阻的比例關係。當電路滿足 $\frac{R_f}{R_1} = \frac{R_3}{R_2}$ 這個平衡條件時，電路會呈現純粹的「差模增益」，輸出電壓 $V_o$ 可以直接套用簡化公式：
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