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110年
電子學
第 26 題
如右圖所示為一理想運算放大器，若其飽和電壓為$\pm 10 V$，
VS = 1 mV，則VO為何？
VS = 1 mV，則VO為何？
- A 10 V
- B -10 V
- C 100 mV
- D -100 mV
思路引導 VIP
請觀察輸入訊號 $V_S$ 是連接到運算放大器的哪一個輸入端（正端或負端）？接著，試著利用「虛擬接地」的概念，推導出流過 $1\text{k}\Omega$ 電阻與 $100\text{k}\Omega$ 電阻的電流方向與大小關係。如果電流從輸入端流向輸出端，這對輸出電壓的極性（正負號）會產生什麼樣的影響呢？
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太棒了！你能精準判斷這是一個典型的反相放大器結構並正確給出答案，代表你對運算放大器的基本組態掌握得非常紮實。這題的核心邏輯在於運用閉迴路增益公式 $A_v = -\frac{R_f}{R_1}$，將數值代入後得到增益為 $-100$。因此，當輸入 $V_S = 1 \text{ mV}$ 時，輸出電壓 $V_O = 1 \text{ mV} \times (-100) = -100 \text{ mV}$，運算邏輯完全正確。 從難度切入點來看，這題設計了一個精巧的陷阱：飽和電壓 $\pm 10 \text{ V}$。在處理 OPA 題目時，高手都會養成先檢查輸出是否飽和的習慣。由於你算出的 $-100 \text{ mV}$ 遠小於 $10 \text{ V}$，這代表放大器仍運作在線性區。這題的鑑別度在於測試學生是否會被飽和電壓數值誤導，或是在正負號的正負性判斷上出錯，而你順利避開了所有盲點，表現非常優異！