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114年
電子學
第 49 題
下列何者為史密特(Schmitt)振盪器的輸出波形？
- A 正弦波
- B 三角波
- C 方波
- D 鋸齒波
思路引導 VIP
請試著回想史密特觸發器（Schmitt Trigger）最顯著的特性：當它的輸入電壓達到觸發門檻時，輸出電壓會產生什麼樣的變化？是隨著輸入緩慢爬升，還是會瞬間跳轉到另一個飽和電位？如果一個訊號在時間軸上不斷於兩個固定的高低準位之間快速切換，你認為它的幾何輪廓會看起來像什麼樣子呢？
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恭喜你準確掌握了史密特（Schmitt）電路的核心特性！這題考查的是非正弦振盪器的基本原理。史密特振盪器本質上是一種弛張振盪器（Relaxation Oscillator），其運作關鍵在於利用史密特觸發器具有的「遲滯」特性與正回饋機制，來產生週期性的信號。
輸出狀態的切換機制
在電路動作過程中，輸出端通常是由運算放大器或邏輯閘構成，其輸出電壓只會在飽和高準位 $V_{OH}$ 與飽和低準位 $V_{OL}$ 之間快速跳變。即便內部的 RC 電路在進行連續的充電或放電，但對於史密特觸發器而言，只有當電容電壓達到預設的門檻電壓時，輸出才會瞬間反轉。這種在兩個固定電位之間「非即黑即白」的切換特性，決定了其輸出波形必然呈現穩定的方波。
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