Q55.
如下圖之史密特觸發器(Schmitt trigger),其上臨界電壓Vp,及其遲滯電壓VH 各為何?
電力電子 · 甲級 · 電子學 · Q55
難易度分析
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題目要求計算史密特觸發器的上臨界電壓與遲滯電壓,主要考查運算放大器正回授分壓原理的基礎知識。選項中只有一組數值符合典型的分壓比例關係,其他選項要麼低估要麼高估電壓值。由此可見,題目屬於需要基本公式運用的簡易型問題。
正確答案:②Vp = 1 V,V H = 2 V
② Vp = 1 V,V H = 2 V:根據 史密特觸發器 的正回授分壓原理,上臨界電壓 Vp 由輸出飽和電壓經電阻分壓決定,遲滯電壓 VH 為上下臨界電壓之差,經計算可得 Vp = 1 V,VH = 2 V。
錯誤選項解析
- ① Vp = 0.9 V,V H = 1.8 V:此選項的 上臨界電壓 Vp 與 遲滯電壓 VH 計算值偏低,未正確代入電阻分壓比與輸出飽和電壓的關係式。
- ③ Vp= 1.8 V,V H= 2.4 V:此選項的數值明顯偏離正確的分壓比例,遲滯電壓 VH 的計算未考慮正反饋網路的實際電阻比值。
- ④ Vp= 9 V,V H= 18 V:此選項將電壓值放大至接近電源電壓等級,混淆了 臨界電壓 與 輸出飽和電壓 的概念,不符合分壓原理。
Learning Tip
"史密特觸發器 的核心考點在於 正回授分壓網路 所形成的 遲滯特性。計算 上臨界電壓 VTP 與 下臨界電壓 VTL 時,需依據運算放大器輸出飽和電壓 ±Vsat 及回授電阻比 β = R1/(R1+R2) 進行分壓計算,遲滯電壓 VH = VTP - VTL = 2βVsat。常見陷阱為混淆電阻比值或誤用分壓公式,實務上此電路廣泛應用於 波形整形 與 雜訊抑制。"
學員答題分佈
①Vp = 0.9 V,V H = 1.8 V0%
②Vp = 1 V,V H = 2 V0%
③Vp= 1.8 V,V H= 2.4 V0%
④Vp= 9 V,V H= 18 V0%
此答題分佈是根據學員在 LongePass 模擬考等實際作答紀錄計算而成。與考友分享這道歷屆試題與詳細解析!