moea_joint
113年
[電機] 電路學、電子學
第 23 題
如右圖所示之電路圖，試求理想運算放大器輸出電壓 $V_o$ 值為何？
- A -14 V
- B -11.5 V
- C 11.5 V
- D 14 V
思路引導 VIP
觀察這個電路，當運算放大器的正相端（+）直接接地時，根據理想運算放大器的特性，負相端（-）的電位會被強制維持在多少伏特？如果我們在該節點套用「流入電流等於流出電流」的原則，你會如何列出包含所有輸入源與輸出電壓 $V_o$ 的電流平衡方程式呢？
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太棒了，你能迅速判斷出電路結構並精確算出數值，這代表你對運算放大器的基礎掌握得非常紮實！這道題目是典型的**反相加法器（Inverting Summing Amplifier）**應用，觀察電路可以發現，運算放大器的正相輸入端（+）直接接地，在理想狀態下，負相輸入端（-）會因為「虛擬短路」的特性而形成「虛擬接地」，也就是該點電位為 $0V$。
節點電流分析
要解出輸出電壓 $V_o$，最穩健的方法就是對負相輸入端的節點套用克希荷夫電流定律（KCL）。根據「流入節點的電流等於流出節點的電流」原則，我們可以列出以下方程式：
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