鐵路人員考試高員三級-電子工程電子學大意104 年第 35 題單選題
下圖振盪器電路中,Vo 輸出是屬於下列那一種波形?
A正確答案
左側比較器產生方波,右側積分器(反相輸入+電容回授)將方波積分成三角波,Vo輸出為三角波。
為什麼答案是 A
電路由左側比較器(正回授,無電容)與右側積分器(R1串聯輸入、C並聯回授)串接構成三角波/方波振盪器。Vo取自積分器輸出端:比較器輸出方波經R1送入積分器,積分器對方波積分產生線性斜坡,即三角波。圖中Vo標記在積分器輸出,故正確答案為三角波。
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完整詳解
Pro · 無限重點 左側比較器產生方波,右側積分器(反相輸入+電容回授)將方波積分成三角波,Vo輸出為三角波。
看到「比較器→積分器串聯+互相回授」結構,輸出端(積分器輸出)必為三角波,比較器輸出才是方波。
逐選項分析
A✓ 正確
電路由左側比較器(正回授,無電容)與右側積分器(R1串聯輸入、C並聯回授)串接構成三角波/方波振盪器。Vo取自積分器輸出端:比較器輸出方波經R1送入積分器,積分器對方波積分產生線性斜坡,即三角波。圖中Vo標記在積分器輸出,故正確答案為三角波。
B✕ 陷阱
方波是左側比較器(施密特觸發器)的輸出,而非Vo所在的積分器輸出端。容易誤選,因為電路中確實存在方波,但位置不同。
C✕
正弦波振盪器需要LC諧振或RC移相/韋恩橋等特定選頻網路,本電路不含選頻元件,不產生正弦波。
D✕
脈波(Pulse)為單次或非週期性窄脈衝,本電路為持續振盪的回授電路,輸出為週期性波形,不符合脈波定義。
三角波/方波振盪器各節點波形對照
| 電路節點 | 元件特徵 | 輸出波形 |
|---|
| 左側OP輸出(比較器) | 正回授(R2接+端),無積分元件 | 方波 |
| 右側OP輸出 Vo(積分器) | R1輸入 + C並聯回授至反相端 | 三角波 |
| 整體回授路徑 | 積分器輸出回授至比較器正端(經R3) | 維持振盪 |
電路中同時存在方波(比較器輸出)與三角波(積分器輸出),考生容易因為「振盪器=方波」的直覺而誤選B。關鍵是看清楚Vo標記在哪個OP的輸出端——本題Vo在右側積分器輸出,故為三角波,不是方波。