Q332.
如下圖所示,若電源電壓為±30V,其輸出電壓Vo=?
視聽電子 · 丙級 · 音響檢修 · Q332
難易度分析
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此題不僅要求掌握反相加法器的電路計算公式,還需能識別運算放大器在電源電壓限制下產生的飽和現象。由於涉及理論計算值與實際輸出限制的對比,增加了推論步驟,屬於具有陷阱的應用型題目。
正確答案:②-30V
② -30V:反相加法器理論輸出為 -70V,但運算放大器受電源電壓飽和限制,輸出無法超過電源軌。電源為 ±30V,故實際輸出被箝位在負飽和電壓 -30V。
錯誤選項解析
- ① 30V:此為反相加法器電路,輸出應為負值。即使未考慮飽和,理論計算值 Vo = -Rf×(V1/R1 + V2/R2) = -10K×(5V/1K + 2V/1K) = -70V,而非 +30V。
- ③ 70V:此電路為反相組態,輸出極性應為負。且 70V 已超出 ±30V 電源範圍,運算放大器不可能輸出高於電源電壓的值。
- ④ -70V:-70V 為理想線性區理論計算值,但實際運算放大器受輸出飽和電壓限制,最大負向輸出僅能達到負電源電壓 -30V,無法達到 -70V。
Learning Tip
"本題核心考點為運算放大器飽和現象。計算反相加法器輸出時,須先以公式 Vo = -Rf×Σ(Vi/Ri) 求得理論值,再與電源電壓範圍比較。若理論值超出 ±Vcc,則實際輸出被箝位在飽和電壓(約等於電源電壓)。實務上需注意飽和電壓通常略低於電源電壓(約差 1~2V),但檢定題目中通常以電源電壓作為飽和值。"
學員答題分佈
①30V0%
②-30V0%
③70V0%
④-70V0%
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!