Q198.
下圖電路所示,韋恩電橋振盪器產生振盪時,下列特性何者錯誤?
視聽電子 · 乙級 · 電子學 · Q198
難易度分析
4 / 5
此題屬於複選題,需同時判斷多個技術敘述的正確性。題目涉及電路圖的視覺資訊解讀,並要求考生運用振盪頻率公式進行計算,同時需精確理解韋恩電橋滿足振盪條件的增益判別準則。由於錯誤選項分布於計算結果與電路設計參數兩方面,且需辨別非線性穩幅機制,具有較高的判斷難度。
正確答案 (複選):②, ③
- ② 振盪頻率約為10KHz:韋恩電橋的振盪頻率公式為 f = 1/(2πRC),代入 R=10kΩ、C=16nF 可得 f ≈ 1/(2π×10k×16n) ≈ 995 Hz ≈ 1 kHz,而非 10 kHz,故此敘述錯誤。
- ③ 電阻值
=1:韋恩電橋振盪條件要求迴路增益 ≥ 3,即 1 + R₃/R₄ ≥ 3,因此 R₃/R₄ ≥ 2;圖中顯示 R₃/R₄ = 1 不滿足振盪條件,故此敘述錯誤。
錯誤選項解析
- ① 輸出電壓振幅大小為OPA 之正負飽和值:韋恩電橋振盪器使用非線性穩幅機制(如熱敏電阻或二極體限幅)來穩定輸出振幅,使輸出維持在特定振幅而非直接達到 OPA 的正負飽和值;若無穩幅設計,輸出才會飽和,但實用電路會加入自動增益控制。
- ④ 此迴路增益為一實數,相位角為零:在振盪頻率點,韋恩電橋的正回授網路相移為零,且迴路增益為實數(相位角為 0°),此為振盪器滿足巴克豪森準則的必要條件,敘述正確。
Learning Tip
"韋恩電橋振盪器常考陷阱:① 振盪頻率計算 f=1/(2πRC),注意單位換算(kΩ×nF→kHz 級);② 振盪條件為 R₃/R₄ ≥ 2(增益≥3),非 R₃/R₄=1;③ 實用電路需加入穩幅機制避免輸出飽和失真。本題為複選題,需同時選出所有錯誤敘述。"
學員答題分佈
①輸出電壓振幅大小為OPA 之正負飽和值0%
②振盪頻率約為10KHz0%
③電阻值
=10%
④此迴路增益為一實數,相位角為零0%
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!