儀器介紹

類比電子實驗 單元一

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Outline

示波器 波形產生器 萬用電路板 ( 免焊麵包板 ) 電源供應器 三用電表

示波器 (Oscilloscope) (p.3)

用觀察振盪信號之儀器 陰極射線管 (CRT) 從電子鎗發射出來的電子束經由偏向板控制打在螢光幕

隨偏向板控制電壓的變化使電子束在螢光幕畫線

CRT 結構 (p.4)

螢幕顯示

Time (Sec)

Vo

ltage

(Vo

lt)

偏向板控制 (p.7)

垂直偏向板– 置於電子束子上下兩側 , 當兩側電位不相等時 , 電子束將向上或向下偏射

水平偏向板– 置於電子束子左右兩側 , 當兩側電位不相等時 , 電子束將向左或向右偏射

偏向板控制 (cont.)

在水平偏向加上鋸齒波 , 光點則左右來回的移動 , 則在螢光幕顯示一條水平線 .

這條水平線稱為時基線 , 而示波器內部的鋸齒產生器稱為時基產生器 .

欲觀測之信號電壓加在垂直偏向板 , 電子束受兩組偏向板的同時作用 , 將掃繪出相對應的波形 .

觸發電路 (p.11)

使鋸齒波能和待測信號同步 示波器觀測波形 , 必須能將波形穩定顯示在螢幕上 , 欲使顯示波形穩定 , 則掃描信號 ( 鋸齒波 ) 的週期必須與待測信號的週期呈整倍的關係 .

若掃描頻率略高待測頻率 , 螢幕會呈現向右移動的波形 , 反之 , 略低則向左移動 .

觸發電路 (cont.)

雙軌跡示波器 (Dual Trace)(p.12)

同時把兩個波形顯示在同一個螢幕 , 用來比較兩個信號 .

雙鎗式及單鎗式 單鎗式等效於一個示波器加上一個電子開關 ,做輸入信號的切換 .

實驗室示波器

示波器面板

垂直控制 觸發控制

水平控制輸入端

面板操作鈕

Vertical controls– Position: 改變波形在螢幕的垂直位置– Volts/DIV: 調整波形的每格伏特數

面板操作鈕 (cont.)

Horizontal controls– Position: 改變波形在螢幕的水平位置

– Time/DIV: 調整水平掃描時間 ( 每格時間 )

Trigger controls– Level: 觸發準位的調整

交流電壓的測量

峰對峰值 (VP-P)=Volts/DIV 高度– Volts/DIV=0.5V, VP-P=0.54=2V

– Volts/DIV=50mV, VP-P=50m4=200mV, m=10-3

直流電壓的測量

電壓 (V)=Volts/DIV 位移 ( 格數 )– Volts/DIV=2V, VDC=23=6V

接地時基線

含交直流電壓的測量

Volts/DIV=0.2V

接地時基線

週期的測量

週期 T=Time/DIV 每週之格數– Time/DIV=0.5ms, T=0.5ms3=1.5ms

頻率的測量

頻率為週期的倒數 , F=1/T– Time/DIV=0.5ms, T=0.5ms4=2ms– F=1/T=1/(2ms)=500Hz ( 每秒振盪 500 次 )

波形產生器 (Function generator)

輸出測試電路所需的信號電壓 可輸出三種波形 : 方波、三角波、正弦波 可調整頻率的高低及振幅的大小

波形產生器面板

波形選擇

調整振幅

頻率範圍選擇手動調整頻率

調整直流位移

萬用電路板 ( 免焊麵包板 )

使用麵包板做電路實驗 ,IC 、電晶體、電阻、電容等電子零件插上萬用板 , 不必銲接 .

萬用板內部結構

電源供應器

電源供應器 - 面板控制

電壓顯示電流顯示

電壓旋鈕

電流旋鈕

輸出端

電源供應器 - 面板控制 (cont.)

雙電源輸出 主從式控制 (Master-slave)

– 可以由主要端 (master,CH1) 控制附屬端 (slave,CH2)

三種模式– 獨立式 (Indep.): 兩電源分開獨立控制– 串接式 (Series): 兩電源串聯 , 由主要端控制– 並接式 (Parallel): 兩電源並聯 , 由主要端控制

電源供應器 - 三種模式

獨立式 串接式 (1)

電源供應器 - 三種模式 (cont.)

串接式 (2) 並接式

電源供應器 - 額定電壓及電流

如何供應額定電壓及電流給負載– (1) 先將電壓及電流旋鈕歸零– (2) 接上負載後 , 先增加電流– (3) 先增加電壓– (4) 重覆 (2)-(3) 直到固定輸出額定電壓及電流

三用電表

數位式 指針式

三用電表 (cont.)

三用電表 - 範圍選擇開關

歐姆檔 ()直流電流檔 (DCmA)

直流電壓檔 (DCV)

交流電壓檔 (ACV)

三用電表 - 表頭刻度

三用電表 - 電阻量測

三用電表 - 電阻量測 (cont.)

三用電表 - 量測方法

量測電阻 : 在無通電的狀態 量測電壓 : 待測兩端與探針並聯 量測電流 : 待測迴路與探針串聯 千萬不要在無負載狀態量測電流 , 避免保險絲燒毀