電子工程 102 年電子儀表概要考古題

說明有效性、均平方根的定義。（20 分）

圖一所示為線性刻度之儀表，兩半圓柱體係一對永久磁鐵，其內有一個可偏轉的圓 柱，一組線圈圍繞於圓柱上。（每小題10 分，共30 分） 請說明此為何種儀表。 圖中指針前後各有一組螺旋形彈簧，該彈簧有何作用？該兩組螺旋形彈簧捲繞方 向不同，原因為何？ 該儀表通電時，若出現瞬間的抖動反應，有何修正方法？ 圖一

請詳述通用計數器的週期計數與頻率計數之使用時機與誤差。（20 分）

為使得示波器的量測頻寬達到最大，大都採用探測棒(Probe)去取得量測信號。如果 示波器的輸入端的等效電路是2 MΩ並聯10μF，假設探測棒是8 MΩ並聯一個可調 電容串接防護電磁干擾的纜線（等效電容是92μF）以連接示波器： 求可調電容值調整為多少時，可以使得量測頻寬最大（忽略輸入信號的內阻）？ （10 分） 說明為何這樣調整可調電容可以達到最大頻寬？（10 分）

圖二惠斯登電橋（Wheatstone bridge）中，R1為未知電阻，R2, R3, R4均為已知且相等於 R，供應電壓為Vs，請推導出輸出電壓Vo與Vs之關係。請依R1=0, R, 2R, 4R, 9R， 作出Vo 與R1 的關係圖，請由圖判斷最大靈敏度區域。（30 分） 圖二

如何使用信號產生器，設定一個TTL 準位2kHz 工作週期（Duty cycle）為20%的脈波。 （20 分）

示波器的掃瞄模式（Sweep Mode）一般有三種： 說明這三種掃瞄模式。（10 分） 其中有兩種可以同時使用，舉例說明其使用方式。（10 分）

請說明示波器中的延遲掃描有何作用。（20 分）

已知某一常用日規類比三用電表，其R× 1 檔標示150mA，請說明該標示的意義， 請討論並繪出R× 1 檔"+" "-"測試棒兩端的戴維寧等效電路。（20 分）

如圖一所示： 要量測Z2 的消耗功率，瓦特計要如何連接？（10 分） 若Vi=100 ° ∠0 (伏特)、Z1 = 2+j6(Ω)、Z2 = 4+j2(Ω)，求瓦特計量測Z2 消耗功率的 讀數。（5 分） 求無效功率。（5 分）

請說明數位電壓表的內部雙斜率積分器的基本結構原理。（20 分） + − R1 R2 R4 R3 Vo − + Vs=supply voltage

傳統常用示波器的面板10×8 格，在距離座標原點（垂直軸與水平軸交會）的上下 2.5 格處，會有兩條水平輔助線，請詳述其功用。（20 分）

如圖二所示，類比指針的IFSD = 20μA 和其內阻Rm = 200Ω，且二極體的通過電壓 （Forward voltage）VD = 0.2 V，求滿足交流電壓滿刻度5 Vrms範圍的串聯阻抗RS值。 E 代表交流電壓，Vrms 代表電壓的均平方根值（單位伏特），μA 代表微安培。 注意：在全波整流，則Erms（均平方根值）= 0.707 Ep（峰值）且Eav（平均值）≒0.9 Erms；在半波整流，則Eav（平均值）= 0.318 Ep（峰值）。（20 分） 二極體 類比指針 圖二 E RS Rm Z2 Z1 Vi 圖一

請詳述在一般常用直流電源供應器中，CC 燈號的意義、必要性與設定。（20 分）