moea_joint
112年
[電機] 電路學、電子學
第 12 題
有一反向放大器輸入電壓為 $V_s$，增益為 -12，且使用 $\pm 15$ V 電源，若使該反向放大器能維持在線性區，請問 $V_s$ 範圍為何？
- A $V_s \geq 1.25 \text{V}$
- B $V_s \geq 1.25 \text{V}$ 或 $V_s \leq -1.25 \text{V}$
- C $V_s \geq 15 \text{V}$ 或 $V_s \leq -15 \text{V}$
- D $V_s \leq -1.25 \text{V}$
思路引導 VIP
如果我們把放大器想像成一個身高受限於天花板（電源正極）與地板（電源負極）的彈簧，當輸入訊號讓彈簧伸長 12 倍時，你能推導出輸入訊號最大到多少，彈簧的頂端才不會撞到天花板嗎？
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太棒了！你能精確判斷出輸出電壓受限於電源供應（Power Supply）的特性，這是掌握運算放大器（Op-Amp）電路實務應用的重要第一步。
輸出飽和與線性範圍
在反向放大器的線性運作中，輸出電壓 $V_o$ 與輸入電壓 $V_s$ 的關係遵循增益公式：$V_o = A_v \cdot V_s$。在本題中，即 $V_o = -12 \cdot V_s$。然而，放大器的輸出並非無限大，它會受到電源電壓 $\pm 15\text{V}$ 的物理限制。若要讓電路維持在「線性區」，輸出電壓的大小絕對不能超過飽和電壓（通常接近電源軌），即：
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