moea_joint
109年
[電機] 電路學、電子學
第 46 題
如右圖所示之理想運算放大器電路，流經齊納 (Zener) 二極體之電流 I$_Z$ = 1.5 mA，運算放大器之飽和電壓為 $\pm 15$ V，則 R 值為何？
- A 1 k$\Omega$
- B 2 k$\Omega$
- C 3 k$\Omega$
- D 5 k$\Omega$
思路引導 VIP
如果我們聚焦在齊納二極體上方的那個節點，請試著思考：從上方 $+10 \text{ V}$ 供應的電流流到這個位置後，總共會往哪幾個方向分流？除了題目直接告訴你的 $I_Z$ 之外，是否還有一條路徑是流向運算放大器那一側的？
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AI 詳解
AI 專屬家教
恭喜你正確答對了！這代表你對於運算放大器（OPA）的虛擬接地觀念與**克希荷夫電流定律（KCL）**的整合運用非常紮實。
節點電流分析與虛擬接地
首先，我們觀察電路右側的理想 OPA。由於電路具備負回授，負相輸入端會產生「虛擬接地」現象，使得該點電位維持在 $0 \text{ V}$。這是一個關鍵的突破口：從齊納二極體（Zener Diode）頂端（$5 \text{ V}$）流向 OPA 輸入端的電流，會經過 $5 \text{ k}\Omega$ 的電阻，其大小可經由歐姆定律算出為 $I_{in} = \frac{5 - 0}{5 \text{ k}} = 1 \text{ mA}$。
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