電子工程 112 年電子儀表概要考古題

試以運算放大器、電阻器及電容器元件，設計並繪出其振盪頻率為 10 kHz 之相移振盪器（Phase-Shift Oscillator）電路，振盪器電路中之電 容器值均選定為1 nF。（25 分）

請比較使用傳統類比式三用電表與數位式電壓表，在測量直流電壓時的 優缺點。（25分）

請詳述指針式三用電表之用途。（10 分）

圖一所示為海氏電橋（Hay Bridge），其中待測電感器係以RP Lp 並聯等 效電路表示，設驅動電橋之交流電源頻率為1 kHz，且電橋於C3 = 0.1 F、 R1 = 1 k、R3 = 100 、R4 = 500 時可達平衡，試求該電感器之等效Lp 值及RP 值。（25 分） 圖一

請詳述使用萬用計數器測量時，會因為那些誤差而影響準確度。（25分）

請繪出數位複用表（Digital Multimeter, DMM）中運算放大器所構成之電 流－電壓轉換器電路，並詳述其目的與原理。（20 分）

圖二所示為一得將電感值線性轉換為電壓值之電感量測電路，設輸入電 源頻率為1 kHz、其電壓為1.592 Vrms、R1 = 1 k，試求L = 50 mH 時之 VL 值。（25 分） 圖二 Z1 LP RP Z2 Z3 Z4 R4 R1 R3 C3 V (1.592 V 1 kHz) V VL R1 I L 1 k Vi - + I 尿

請說明在直流電源供應器中，GND端子的功用，並詳述如何操作設定，才 可以提供穩定安全的直流電源到雛形電路。（25分）

如圖1 所示，V1、V2 及V3 分別為三個伏特計之讀值，I 為負載電流，R 為一已知的無感電阻。假設為負載相位角，試推導出三伏特計法測量負 載之單相交流功率與功率因數的公式。（25 分） Z R AC 電源 負 載 I V2 V3 V1 圖1

設一單相電動力式瓦特計（Electrodynamic Wattmeter）之儀表常數 （Instrument Constant）為Km = 0.6/W，施加予交流電壓220 Vrms 時，其負 載電流為0.5 Arms 且負載功率因數為0.8，試求此時之儀表指針偏轉角 度。（25 分）

請詳述如何使用示波器的調整與設定，測量脈波真正的上升時間與脈波 寬度。（25分）

在電源供應器（GPC-3030）中，設定雙電源在並聯追蹤（Parallel Tracking） 操作模式時，請詳述其輸出電壓和電流值為何？（20 分）

如圖2 所示，試分析與說明三級串接RC 相移振盪器之電路特性。（25 分） RD VDD RS CS C R C R R C + _ Vo Vi + _ I1 I2 I3 FET . 圖2