سوال ۱۳۸ کنکور ارشد مهندسی برق ۱۴۰۰

مدار زیر برای اندازه‌گیری ولتاژ خروجی یک سیستم بیولوژیکی به‌کار رفته است. فرض کنید ولتاژ شکست دیود زنر در حالت مستقیم و معکوس ۰٫۷ ولت و ۰٫۱ ولت است. حداکثر دامنهٔ ولتاژ ورودی مدار برای آن‌که مدار حفاظت فعال نشود، چند میلی‌ولت است؟ (فرض کنید فرکانس سیگنال ورودی کم است)

مدار: ورودی $V_i$ از طریق مقاومت $10\ \text{k}\Omega$ به ورودی معکوس‌کنندهٔ یک تقویت‌کنندهٔ عملیاتی وصل است و ورودی غیرمعکوس‌کننده زمین شده است. شبکهٔ فیدبک بین خروجی و ورودی معکوس‌کننده، مقاومت $100\ \text{k}\Omega$ موازی با خازن $0.01\ \mu\text{F}$ است. خروجی تقویت‌کننده به بلوک «مدار پردازش» می‌رود و از همان گره، دو دیود زنر سری و پشت‌به‌پشت (با جهت‌های مخالف) به زمین وصل شده‌اند که مدار حفاظت را می‌سازند.