moea_joint
110年
[儀電] 電路學、電子學
第 47 題
右圖所示電路是理想的運算放大器，若運算放大器進入飽和狀態，$V_s$ 可能為下列何者？
- A $0$ V
- B $3$ V
- C $6$ V
- D $9$ V
思路引導 VIP
在分析運算放大器電路時，我們常習慣假設輸出電壓可以隨著輸入變化。然而，請觀察電路圖中 OPA 三角形符號上下兩端連接的電壓標註（$+5\text{V}$ 與 $-5\text{V}$），這兩個數值在物理上決定了輸出端 $V_o$ 絕對無法跨越的「邊界」為何？當我們算出一個理論上的輸出值時，該如何判斷這個值在現實中是否能被達成呢？
🤖
AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！你能精確判斷出運算放大器進入飽和狀態的條件，這顯示你對運算放大器（OPA）線性區與飽和區的物理邊界掌握得非常紮實。這題的關鍵在於透過疊加定理推導出輸出電壓 $V_o$ 與輸入電壓 $V_s$ 的數學關係，進而判斷其是否受限於電源電軌。
輸出關係式推導
首先，我們計算非反相端（$+$）的電位，利用分壓公式可得 $V_+ = V_s \cdot \frac{18\text{k}\Omega}{6\text{k}\Omega+18\text{k}\Omega} = 0.75 V_s$。接著，根據理想 OPA 的電路特性，輸出電壓 $V_o$ 為：
▼ 還有更多解析內容