试验一基本仪器及直流电路.DOC

實驗一 基本儀器及直流電路 日期：2000/7/25 目的：工欲善其事，必先利其器。要做好電子實驗，首先必須熟悉各種儀器的操作及簡單的電阻電路。 步驟 麵包板 經由電表歐姆檔的量測可知有相通的方孔才有電阻值，故我們知道麵包板上橫排為五格五格相通，上下彼此不通；直排為25格相通（上五排相通，下五排相通），而左右兩排互不相通。 示波器與信號產生器 經過一段時間的摸索，總算把示波器及信號產生器給搞懂了，YA！ 電表的電壓檔 經由幾個步驟操作下來，大致上也沒什麼問題了，check！ 歐姆檔 Ⅰ.用一數位電表量指針式三用電表，兩端之輸入端點電壓 Ⅱ.用指針示電表量一個10Ω的電阻R，這時再測其兩輸入端 之電壓Ｖ10Ω為0.93V。 Ⅲ.兩者所量電壓不一樣是因為電錶有一內電阻將壓降給分壓了。 Ⅳ.將R改用1K代替Ｖr=2.32v，所以由此可知Ｖr最好遠大於電錶的內電阻，或者是量電壓時內電阻越小越好。 分壓器 ⅠifＲ1=Ｒ2，則Ｖout=1/2Ｖin，由電源供應器提供5v，用電錶量出即為2.5v。 Ⅱ示波器探針上×１和×１０檔的差別在於×１０檔縮小10分之1，示波器上的讀值需×10才為原大小。 〈問題與討論〉 Ⅰ. 經由電表歐姆檔的量測可知有相通的方孔才有電阻值，故我們知道麵包板上橫排為五格五格相通，上下彼此不通；直排為25格相通（上五排相通，下五排相通），而左右兩排互不相通。這樣的設計可以讓麵包板的使用性達到最大。 Ⅱ.經由步驟〈五〉之2的結果計算加上示波器的輸入阻抗所造成的分壓效果可求出示波器之輸入阻抗約為1ＭΩ。 實驗二 被動式微分與積分器 日期：2000／7／26 目的：認識RC電路的一些特性並且測試微分器與積分器的使用 微分器 用信號產生器提供信號，100KHz的方波，振福1V，DC offset為0用示波器讀Ｖin和Ｖout的圖 微分器 輸入輸出波形 (A) (B) (C) （二）積分器 輸入振幅為10V，頻率為100KHz的方波，記錄其Vout 當輸入波形Vin之ＤＣ offset變化時，offset往上移Vout也上移，DC offset往下移Vout也往下移。 當輸入頻率變化時，積分效果也跟著改變；而頻率下降後其積分效果愈來愈差，從100K、10K到100Hz，此時100Hz積分出來的幾乎與原輸入圖形類似，也就是已不具積分器的效果。 輸入輸出波形 ＜問題討論＞ 程式二的電路的輸入在何種條件下，這電路才是一個好的積分器？ ANS：頻率較大者較佳 示波器的探針的×10檔有何好處？ ANS：因為圖形縮小10倍所以可觀測到的範圍可增加10倍。 實驗三 運算放大器電路（Ⅰ） 日期：2000／7／27 目的：瞭解並測試運算放大器的簡單應用電路，認識反相及非反相放大器和電壓和差放大器。 步驟 反相放大器 1.Vin用1KHz，DC offset=0，振幅0.1volt之弦波輸入，得到Vout=1.0，所以電壓增益Av=1.0/0.1=10，且為反相放大10倍。 2.將Vin之振幅加大Vout之最大振幅可到13volt而不被削減。 經由利用不同的Rtest來推算此放大器的輸入阻抗大約在0.88K～1.11K之間。 計算公式 1.當Rtest=0 Vout/Vin=Av=Rout/Rin→Rout=AvRin Vout=AvVin 2.當Rtest≠0 Vout′/Vs=Av′=Rout/Rtest+Rin 3.將1式中的Rout=AvRin代入2中，得到Av′=AvRin/Rtest+Rin 我們已知Ａv=10，所以只要代入不同的Ｒtest即可算出此放大器的輸入阻抗。 非反相放大器 接線圖如右 程序如＜一＞ 得到正相放大10倍 Ｖout的最大振幅為７～８volt。 3.改變Vin的頻率在高頻時此放大器工作不正常，在低頻時也不太正常。 4.以三角波輸入，可觀察到此放大器非常的線性。 此非反相放大器的輸入阻抗很大，量不到。 隨耦器 重複上面的步驟 Vin和Vout完