應用電子學實驗講義（I）
實驗一之1
實驗一 基本儀器及直流電路
器材
直流電源供應器、信號產生器、示波器、數位電錶、攜帶式數位電錶、指針 式三用電錶；
電阻：10M、1M、100k、10k、1k、100各兩枚、10Ω一枚(均至少1/4W)；
麵包板、接線及香蕉插座零件盒各一。
目的
( 1 )了解及熟悉各種基本實驗用儀器；
( 2 )檢測簡單之電阻電路。
相關知識
( 1 )中文 ( 2 )ABC...
( 3 )簡單數學 ( 4 )歐姆定律
( 5 )戴維寧等效電路
程序
＜零＞
請同學詳閱補充資料一和二。補充資料一讀起來應該十分愉快，第二份示波 器的使用手冊可能就有些鬱瘁了。其實第二份也沒真要同學Ｋ，大約瀏覽一 下，隨時(I mean 到 Lab.時)放在手邊備查即可。
哇！哇！哇！一大堆儀器和電阻，從何開始？先來個"Who's who on the bench?"誰是誰 先弄清楚，別把訊號產生器當成數位電錶了。
＜一＞麵包板
先確定你了解各種電子零件的舞台──麵包板──的結構。它長得顯然不像 麵包，上面有一排排的方孔，用三用電錶量量看那些是相通的，那些是不通 的（用歐姆檔）？這很重要，不小心的話以後可能會把電源的輸出短路，不 是灰煙與火光齊飛，就是漆黑一片──總電源保險絲燒了。請注意！電錶所 附的探針太粗，不可硬塞入板孔，先用粗細適當的導線插入再做測量。
可以將各儀器的電源接上了。Wait！打開電源開關前請先檢查直流電源供應器及信號產生 器的輸出，確定沒有短路，保險起見，可先除去接在他們輸出孔上的電纜線。
＜二＞示波器與信號產生器
示波器看來最昂貴，就從它玩起。(Keep the manual handy!)
應用電子學實驗講義（I）
實驗一之2
1. 不接輸入, 在銀幕上調出一條水平直線軌跡，並上下左右移動此軌跡。
Very simple!?你可不可以調出兩條水平直線？Try it!
2. 讓信號產生器輸出100Hz的弦波信號，直接接到示波器上觀察，調整你的 示波器直到你看到靜止不動的弦波信號，再將信號產生器的輸出Vp- p（峰對 峰值）調為2V（即最大振幅為1V），DC offset調為0（調整信號產生器的DC offset鈕）。注意！示波器的探針上有個x1或x10的選擇開關，撥在x1的地方。
3. 將信號產生器訊號頻率調為1000Hz，調整示波器使得軌跡與上面100Hz之 訊號相同。再改變訊號之DC offset為+1V。
假如你能完成程序<二>的各步驟，表示你對示波器和信號產生器已經有初步的認識。
＜三＞電表的電壓檔
這裏我們想了解一下電錶對不同頻率及不同直流成份信號的效應。
1. 將信號產生器的輸出調為100Hz，Vp- p =2V，DC offset = 0（用示波器檢 查），用電錶（包括數位及指針式錶）的DCV檔及ACV檔測量此信號。
2. 將信號的DC offset調為+1V，重複上面測量。
3. 將信號頻率調為100KHz及1MHz，各重複步驟1、2。
＜四＞歐姆檔
下面是要了解電錶歐姆檔的特性。同學或許會問歐姆檔就是量電阻的嘛，有 什麼新鮮的事？Well, let's see!
1 . 先將指針式三用電錶調在Ω檔最 小之Rx1檔，用一數位電錶測其兩端 輸入端點之電壓V∞；然後用此指針式 三用電錶量一個10Ω的電阻R，這時 再測其兩輸入端之電壓V10Ω。V∞和
V10Ω有何不同，Why？將R改用1k 代 換，結果有何不同？
2 . 對於Ω檔上其它檔重複上面步驟，測V∞和 VR，各檔有何不同？
3 . 現在輪到攜帶式數位電錶了。對於歐姆檔之各不同電阻值檔，重複步驟 1 、2 。
4 . 對於最大最貴的數位電錶，也重複步驟1 、2 。這時可用攜帶式數位電 錶量電壓。
歐姆檔
V∞
VR R
應用電子學實驗講義（I）
實驗一之3
＜五＞分壓器
現在我們做一個非常簡單的電阻電路─分壓器。如下圖：
同學們要笑了，這還不容易，Vout = 1Vin
2 嘛！來量一下吧！It could be different.
1. 由直流電源供應器提供5V的直流電壓Vin，R先用10k ，分別用三種不同電 錶測Vout（注意記錄用的是DCV的那一個檔），記錄下來。將R換為100k、
1M及10M不同值之電阻，也分別用三種不同電錶測Vout。What did you get？！
是2.5V嗎？
2. Vin換為100Hz，Vp- p =10 (DC offset = 0)之正弦函數信號，用示波器看V Vout，同樣地同上面用過不同大小的電阻替代R。探針上x1和x10檔均測一 遍，這兩檔有何不同之處？
做完實驗了，天黑沒？請將儀器收好。
問題與討論
*1. 描述一下麵包板上方孔是怎樣連接的。這樣設計有什麼好處？
2. 解釋程序＜三＞所的的結果。那種電錶可量到較高頻的交流信號？在低
頻(100Hz)時，Vp- p和ACV檔的讀值有何關係？
3. 由程序＜四＞的結果，你是不是看出了 指針式電錶和數位式電錶歐姆檔特性之不 同處？
假如我們以一個簡單模型來模擬電錶在歐 姆檔的情形：
畫一個表，列出不同電錶不同檔之Va及 Rout。
4. 由程序＜五＞步驟1的結果，求出不同電錶DCV檔之輸入阻抗。
*5. 由程序＜五＞步驟2探針x1檔所得之結果，求出示波器之輸入阻抗。探針 x10檔所得之結果如何解釋？
分壓器
電錶Ω檔
(待測電阻)
應用電子學實驗講義（I）
實驗一之4
