五等-電子工程電子學大意111 年第 28 題單選題
如圖 IC 單穩態多諧振盪器,當觸發信號由 Vi 注入時,開始產生脈波於 IC 的 Vo 上呈現,決定脈波寬度的主要元件為何?
AR1//R2 和 C2
BR3 和 C1
CR1//R2 和 C1正確答案
DR3 和 C2
C正確答案
單穩態多諧振盪器中,決定脈波寬度的RC時間常數由回授電容C1與並聯偏壓電阻R1//R2共同決定。
為什麼答案是 C
圖中C1接於Vo輸出端與非反相輸入端(+)之間作為回授電容,R1從+VCC接下來與R2並聯形成等效電阻,RC時間常數τ=(R1//R2)×C1決定脈波寬度,公式為 tw≈0.693×(R1//R2)×C1。
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完整詳解
Pro · 無限重點 單穩態多諧振盪器中,決定脈波寬度的RC時間常數由回授電容C1與並聯偏壓電阻R1//R2共同決定。
脈波寬度 = 0.693×(R1//R2)×C1;C1接在Vo回授到非反相端(+),R1與R2構成偏壓分壓並聯等效電阻,直接控制充電時間常數。
逐選項分析
A✕ 陷阱
C2是輸入耦合電容,用來傳遞觸發信號Vi,並非決定脈波寬度的元件。R1//R2雖然正確,但配上C2則錯誤。
B✕ 陷阱
R3是輸入端對地的偏壓電阻,C1才是決定脈波寬度的電容。R3+C1組合在此電路中不構成脈寬決定的RC網路。
C✓ 正確
圖中C1接於Vo輸出端與非反相輸入端(+)之間作為回授電容,R1從+VCC接下來與R2並聯形成等效電阻,RC時間常數τ=(R1//R2)×C1決定脈波寬度,公式為 tw≈0.693×(R1//R2)×C1。
D✕ 陷阱
R3是輸入觸發端的對地電阻,C2是輸入端耦合電容用於傳入觸發脈衝,兩者都與脈波寬度無關,而是與觸發靈敏度有關。
IC單穩態多諧振盪器各元件功能對照
| 元件 | 位置(圖中) | 主要功能 |
|---|
| R1 | 從+VCC到非反相輸入(+)節點 | 與R2並聯提供偏壓,參與脈寬RC網路 |
| R2 | 非反相輸入(+)到地 | 與R1並聯提供偏壓,參與脈寬RC網路 |
| C1 | Vo輸出端回授到(+)輸入端 | 決定脈波寬度的關鍵電容 |
| C2 | Vi輸入端耦合電容 | 傳遞觸發信號,隔直流 |
| R3 | Vi輸入端對地電阻 | 提供觸發端偏壓,決定觸發靈敏度 |
考生容易將C2(輸入耦合電容)與C1(回授電容)混淆,誤以為「輸入端的RC」決定脈寬。實際上C2+R3是觸發路徑元件,而C1+R1//R2才是單穩態定時核心。看圖時要注意C1的連接位置:從Vo回授到非反相端(+),這才是充放電決定脈寬的路徑。