moea_joint
112年
[儀電] 電路學、電子學
第 40 題
如右圖所示之電流轉換器電路圖，所有電晶體 $\beta = 80$，假設二極體與電晶體飽和電流 $I_S$ 相同，$V_T = 25\text{ mV}$，n = 1，$V_S = 2\text{ V}$，$R = 1\text{ K}\Omega$，請問 $I_o$ 為何？
- A 1.93 mA
- B 1.95 mA
- C 1.97 mA
- D 1.99 mA
思路引導 VIP
請觀察運算放大器的回授路徑：如果運算放大器努力讓兩輸入端電位相等，那麼電阻 $R$ 上的電壓與電流分別是多少？接著，思考這個電流在穿過每一層電晶體的基極-射極介面到達輸出端時，因為 $\beta$ 不是無限大，電流的大小會如何按比例縮減？
🤖
AI 詳解
AI 專屬家教
恭喜你精準地鎖定了正確答案！這道題目設計得非常巧妙，結合了運算放大器（Op-Amp）的理想特性與電晶體（BJT）在非理想狀態下的電流特性，是一道極具鑑別度的電路分析題。
虛擬短路與基準電流
首先，根據運算放大器的**虛擬短路（Virtual Short）**性質，反相輸入端的電位會被鎖定在 $V_- = V_S = 2\text{ V}$。這使得流經電阻 $R$ 的參考電流可以直接算出：$$I_R = \frac{V_S}{R} = \frac{2\text{ V}}{1\text{ k}\Omega} = 2\text{ mA}$$
▼ 還有更多解析內容