初考-電子工程電子學大意104 年第 31 題單選題
下列有關於以運算放大器組成之韋恩電橋振盪器(Wien-Bridge Oscillator)的描述,那一項正確?
A正回授電路是 LC 電路
B負回授電路是電阻組成之分壓電路正確答案
C正回授電路的相移是 $90^{\circ}$
D正回授量小於負回授量
B正確答案
韋恩電橋振盪器用 RC 網路作正回授(0°相移),負回授由電阻分壓決定增益(需≥3)。
為什麼答案是 B
正確。負回授路徑由兩個電阻 R1、Rf 組成分壓電路,用來設定閉迴路增益,需滿足 1+Rf/R1 ≥ 3 才能起振。
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完整詳解
Pro · 無限重點 韋恩電橋振盪器用 RC 網路作正回授(0°相移),負回授由電阻分壓決定增益(需≥3)。
看到韋恩電橋記三件事:RC 正回授、0°相移、負回授電阻分壓定增益 3 倍。
逐選項分析
A✕ 陷阱
錯。韋恩電橋的正回授是 RC 串並聯網路,不是 LC。LC 振盪器是另一類(如 Colpitts、Hartley)。
B✓ 正確
正確。負回授路徑由兩個電阻 R1、Rf 組成分壓電路,用來設定閉迴路增益,需滿足 1+Rf/R1 ≥ 3 才能起振。
C✕ 陷阱
錯。韋恩電橋正回授 RC 網路在振盪頻率 f=1/(2πRC) 時相移為 0°,增益為 1/3,不是 90°。
D✕
錯。起振條件是正回授量略大於(或等於)負回授量,環路增益 βA≥1,否則無法振盪。
韋恩電橋振盪器重點
| 項目 | 正回授路徑 | 負回授路徑 | 振盪條件 |
|---|
| 組成 | RC 串並聯網路 | 兩電阻分壓 | βA ≥ 1 |
| 相移 | 0°(振盪頻率時) | 0°(純電阻) | 總相移 0° |
| 數值 | β = 1/3 | 增益 ≥ 3 | f = 1/(2πRC) |
RC 振盪器跟 LC 振盪器最大差別在頻率範圍:韋恩電橋是 RC 型,專門做音頻段低頻訊號,Colpitts 和 Hartley 才是用電感電容的高頻振盪器。判斷關鍵在正回授相移:韋恩電橋在振盪頻率時正回授路徑相移剛好 0°,不是常見的 90° 或 180°,這是 RC 串並聯網路的特殊頻率響應。增益部分要記住巴克豪森準則:負回授電阻分壓決定增益必須 ≥3,才能補償正回授網路的衰減並維持穩定振盪。考試最愛混淆 RC/LC 適用場景,或把相移條件寫錯。