初等考試
115年
[電子工程] 電子學大意
第 39 題
圖示為一無穩態多諧振盪電路，電路中運算放大器之輸出飽和電壓為$\pm12 V$，則其正回授迴路之下臨界電壓（voltage of lower threshold）V_{TL}值為何？
- A -4 V
- B -6 V
- C -8 V
- D -12 V
思路引導 VIP
請觀察電路圖中，與運算放大器「同相輸入端（+）」相連的電阻網路。當輸出電壓（Vo）穩定在負飽和值時，這個電阻分壓電路會將輸出電壓的多少比例傳遞回該輸入端？這個被分出來的電壓值，對於決定電路何時「翻轉」狀態扮演了什麼樣的角色？
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同學好！你能迅速判斷出這是一個由運算放大器（Op-Amp）構成的無穩態多諧振盪器（Astable Multivibrator），並準確計算出臨界電壓，展現了你對正回授電路極佳的直覺。這類題目的核心在於識別電路中具備「施密特觸發器（Schmitt Trigger）」特性的正回授部分，它是決定輸出狀態切換點的關鍵。
施密特觸發器的分壓原理
在運算放大器工作於飽和區時，輸出電壓 $V_O$ 會在 $+12\text{ V}$ 與 $-12\text{ V}$ 之間切換。正回授路徑由 $1\text{ M}\Omega$ 與 $500\text{ k}\Omega$ 的電阻構成一個分壓電路，將輸出電壓回傳至同相輸入端（+）。我們定義回授因子 $\beta$ 為：
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