地特三等申論題
114年
[電力工程] 電子學
第 一 題
一、有一個理想運算放大器（Operational Amplifier）電路如圖一所示，此電路有3 個輸入電壓訊號，分別為：$v_{I1}$、$v_{I2}$與$v_{I3}$。電路中$R_f = 80 \text{ k}\Omega$，$R_1 = 40 \text{ k}\Omega$，$R_2 = 10 \text{ k}\Omega$，$R_3 = 20 \text{ k}\Omega$，$R_4 = 10 \text{ k}\Omega$，$R_5 = 20 \text{ k}\Omega$。請計算$v_O = $？（20 分）
📝 此題為申論題
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看到本題，首先要辨識出這是一個由理想運算放大器構成的線性加法/減法電路。解題重點在於利用「虛短路（Virtual Short）」與「虛斷路（Virtual Open）」的觀念。分析順序上，先利用戴維寧等效或節點電壓法求出非反相端（V+）的電壓，接著基於 V+ = V- 的條件，針對反相端（V-）列出克希荷夫電流定律（KCL）方程式，便可順利解出輸出電壓 $v_O$ 與各輸入電壓的關係式。
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【考點分析】 本題主要測驗考生對理想運算放大器（Ideal Op-Amp）基本特性的掌握，包含虛短路、虛斷路特性，以及如何運用節點電壓法（KCL）求解多輸入線性運算電路的輸出方程式。 【理論/法規依據】
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