電子工程 107 年電子儀表概要考古題

如圖一，有一理想脈波信號vs(t)經過一個RC 積分器後送到示波器的輸 入端，若該示波器上顯示的信號為v2(t)，其上升時間為3.08 ns；其中 RC 濾波電路中，R = 2 Ω及C = 0.68 nF。試回答下列問題： ㈠理想脈波信號vs(t)通過RC 電路之後，在RC 電路上之電容C 的信號 為v1(t)，其上升時間tr1 為多少秒？（6 分） ㈡此示波器本身的上升時間trs 為多少秒？（7 分） ㈢該示波器的頻寬應至少為多少，才能使所觀測到v2(t)信號的上升時間 更接近實際輸入信號v1(t)的上升時間？（7 分） R C 0 V t R=2 Ω C= 0.68 nF vs(t) vs(t) v2(t) v2(t) v1(t) v1(t) 示波器 圖一

如圖二為Hay 電橋（Hay’s Bridge），其中C4 為標準可變電容，R4 為可 變電阻，R2 及R3 為固定電阻。L1 及R1 分別為待測未知電感和其內電阻。 Vs 為AC 電源，角頻率為ω。當電橋平衡時，試回答下列問題： ㈠求電感L1 =？（7 分） ㈡求電感L1 的內電阻R1 =？（7 分） ㈢求電感L1 的品質因數Q 值。（6 分） ω Vs I1 R3 R2 A B C V2 I1 D R1 L1 V1 V3 L1 V4 I2 I2 G C4 R4 圖二

已知兩信號x = Acosωt 及y = Bcos(ωt+θ)，其相角差為θ，分別輸入到示 波器的水平和垂直的輸入端，利用理查瑟式圖（Lissajous diagram）方法 （波形圖示的定義如圖三(a)所示，其中sinθ ≡ yo/B），分別分析判斷示波 器所顯示的下列四種狀態，分別表示兩信號x 和y 之間的相角差θ各為 多少？（每小題5 分，共20 分） ㈠圖三(a)中，兩信號x 和y 之間的相角差θ =？ ㈡圖三(b)中，兩信號x 和y 之間的相角差θ =？ ㈢圖三(c)中，兩信號x 和y 之間的相角差θ =？ ㈣圖三(d)中，兩信號x 和y 之間的相角差θ=？ y x B A yo (a) y x (b) y x (c) y x (d) 圖三

圖四中，已知Rs = 7.5 Ω，R1 = 18 Ω，R2 = 6 Ω及Vs = 240 V；若安培計 A1 的誤差為2%，安培計A2 的誤差為1%，試求：（以下問題均需考慮誤 差範圍）（每小題5 分，共20 分） ㈠由安培計A1 量測到的電流是多少安培（A）？ ㈡由安培計A2 量測到的電流是多少安培（A）？ ㈢由電源端觀察到的電流Is 為多少安培（A）？ ㈣計算電源Vs 所提供的功率Ps 是多少瓦（W）？ A1 R1 R2 Rs Vs I1 I2 Is A1 Rs A2 A2 Vs 圖四

有一數位電壓電錶的誤差為（±0.2%讀數，± 2 digits），請回答下列問題： ㈠在電錶讀數為17000 V 時，其產生的誤差百分比為多少？（10 分） ㈡在電錶讀數為0.6000 V 時，其產生的誤差百分比為多少？（10 分）