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調查局三等申論題 114年 [電子科學組] 電子學與電路學

第 一 題

📖 題組:
如下為理想運算放大器電路圖,試求:(每小題 10 分,共 20 分)
題組圖片
📝 此題為申論題,共 2 小題

小題 (一)

輸出電壓Vo =?

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看到理想 OPA 電路,首要切入點為運用「虛斷路(I+=I-=0)」與「虛短路(V+=V-)」兩大特性。利用虛斷路原則,可將電路拆分為正、負端兩個獨立的分壓網路,分別列出電壓表示式;接著利用虛短路將兩式等號成立,即可代數解出 Vo。同時需敏銳觀察到此圖回授端接至正端,屬正回授,雖實務上易飽和,但此類無提供飽和條件的計算題,一般預設採線性平衡點進行代數求解(或視為考卷正負符號誤植)。

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【解題關鍵】利用理想運算放大器之「虛斷路」(輸入電流為零)與「虛短路」(兩輸入端電壓相等)特性進行節點電壓分析。 【解答】 Step 1:計算反相端 ($-$) 電壓 $V_-$

小題 (二)

電流I =?

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面對理想運算放大器電路,首先套用「虛斷路」特性求出各節點不受輸入端電流影響的分壓;接著利用「虛短路」特性(假設操作在線性區)等同兩輸入端電壓,最後再由歐姆定律解出目標電流。

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【解題關鍵】利用理想運算放大器「虛斷路($I_+=I_-=0$)」與「虛短路($V_+=V_-$)」特性進行節點電壓分析。 【解答】 計算:

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