Q93.
以電阻R、電容C 及運算放大器組成一個雙穩態多諧振盪器,下列敘述何者正確?
電力電子 · 甲級 · 電子學 · Q93
難易度分析
4 / 5
此題包含多項正確敘述,考核學生對運算放大器飽和行為、RC 充放電特性及雙穩態與非穩態結構差異的綜合理解,並且要避免陷入語義混淆,因此屬於較高難度。
正確答案 (複選):①, ②, ③
- ① 運算放大器之輸出電壓為方波:雙穩態多諧振盪器中,運算放大器工作於飽和區,輸出會在正負飽和電壓之間切換,因此輸出波形為方波。
- ② 電容C 上的電壓近似三角波:電容C透過RC充放電迴路進行線性充電與放電,其兩端電壓波形呈現三角波(或稱鋸齒波)特徵。
- ③ 輸出電壓有2 種位準:雙穩態意指電路具有兩個穩定狀態,輸出電壓僅會在正飽和電壓(+Vsat)與負飽和電壓(-Vsat)兩種位準間切換。
錯誤選項解析
- ④ 輸出電壓與輸入訊號振幅有關:輸出電壓位準由運算放大器的飽和電壓決定,與輸入訊號振幅無關;此電路為自激振盪,不需要外部輸入訊號。
Learning Tip
"雙穩態多諧振盪器的核心考點在於理解其無穩態觸發機制:電路依靠RC時間常數控制振盪頻率,輸出方波的振幅取決於運算放大器的電源電壓而非輸入訊號。常考陷阱為混淆「雙穩態」與「單穩態」、「非穩態(astable)」的差異——雙穩態有兩個穩定狀態,需外部觸發才會切換;而本題描述的實際上是非穩態多諧振盪器(Astable Multivibrator),會自動持續振盪。實務上需注意運算放大器的壓擺率(Slew Rate)會影響方波的上升/下降時間。"
學員答題分佈
①運算放大器之輸出電壓為方波0%
②電容C 上的電壓近似三角波0%
③輸出電壓有2 種位準0%
④輸出電壓與輸入訊號振幅有關0%
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!