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地特四等申論題 113年 [電子工程] 電子儀表概要

第 四 題

請詳述如何設定信號產生器,以獲得v(t) = 2 + 6sin 2000πt V 的波形,並繪出示波器螢幕上的波形以驗證。(示波器螢幕 8×10 格,最佳觀測波形解析度)(25 分)
📝 此題為申論題

思路引導 VIP

看到本題,第一步是將信號數學式 v(t) = 2 + 6sin(2000πt) 進行參數拆解:直流偏移 (DC Offset) = +2V;振幅 (Peak Amplitude) = 6V (亦即 Vpp = 12V);角頻率 = 2000π,換算頻率 f = 1kHz,週期 T = 1ms。第二步,將這些參數對應到信號產生器的設定面板。第三步,計算波形的極值 (最大 8V,最小 -4V),並據此規劃示波器的最佳檔位。「最佳觀測解析度」代表波形應佔滿螢幕約 70~80%,且顯示 1~3 個完整週期。垂直方向總共 8 格,信號擺幅 12V,若設定 2V/div 剛好佔滿 6 格;水平方向總共 10 格,若設定 0.2ms/div,剛好可顯示 2 個完整週期 (2ms)。最後,在答案卷上用文字清楚描述或畫出這個座標圖,包含 GND 基準線平移的設定。

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【考點分析】 信號數學式解析(計算直流準位、交流振幅、頻率及週期)、信號產生器參數對應設定、示波器垂直與水平檔位(VOLTS/DIV, TIME/DIV)之最佳化推算及波形繪製。 【理論/法規依據】

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