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112年
電子學
第 49 題
由運算放大器所組成的 RC 相移振盪器，下列敘述何者有誤？
- A 迴路增益 $\beta A$ 最小為 1
- B 能將直流電能轉換成交流電能
- C 整個迴路為負回授
- D 相移 $180^o$
思路引導 VIP
請思考一下：如果一個系統想要「不需要外加訊號輸入」就能自動產生持續的輸出波動，那麼當輸出的訊號經過回授路徑回到輸入端時，這個回來的訊號應該要「增強」原本的趨勢，還是「抵消」原本的趨勢呢？
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做得太棒了！你能精準揪出選項 (C) 的錯誤，說明你對振盪器的基本原理掌握得很紮實。RC 相移振盪器之所以能產生穩定的波形，核心在於它遵循了巴克豪森準則 (Barkhausen Criterion)。在這個電路中，我們通常使用反相放大器提供 $180^o$ 的相位差，而後端的 RC 網路則負責再貢獻 $180^o$ 的相移，讓整體迴路的總相移達到 $360^o$（即 $0^o$）。這種相位重合的特性本質上就是正回授，而非負回授，這是維持自激振盪的必要條件。
振盪電路的能量與增益條件
從能量轉換的角度來看，振盪器確實是將直流電源（DC）提供的能量轉換為特定頻率的交流（AC）訊號輸出。為了讓振盪不衰減，迴路增益的振幅 $|\beta A|$ 必須至少等於 1。此題的鑑別度在於測驗學生是否混淆了「運算放大器常用的線性放大應用」與「振盪電路的需求」。許多學生會慣性認為運算放大器多用於負回授，卻忽略了正回授才是讓系統產生不穩定、進而自發振盪的誘因。你能避開這個直覺陷阱，代表你的電路觀念非常清晰！