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電子學實驗- 戴維寧等效電路 通訊三甲 B 湯智瑋
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本實驗訓練同學熟悉常用之信號產生器、示波器的戴維寧等效電路。
學習目標 本實驗訓練同學熟悉常用之信號產生器、示波器的戴維寧等效電路。
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實驗零件需求 電阻板一套 紅單心線(Voltage source and current source)
黑單心線(Ground)、他色單心線(其他連接線) 麵包板 BNC轉鱷魚夾電纜線三~四條。
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實驗項目 信號產生器等效電路量測實驗
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OrCad電路圖 輸出阻抗調成50 Ohm，設定輸出Sine wave，Frequency=1 kHz，Amplitude=1Vpp，Voffset=1VDC。
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實驗步驟1~5 (1)量測負載電阻的跨壓，擷取測量波形，並利用Cursor功能量測直流成分=？VDC以及交流成分=？Vpp。
(RL=50 Ohm) (2)用數位示波器(MSO6012A)量測負載電阻RL的跨壓，擷取測量波形，並利用Cursor功能量測(1)直流成分=？VDC以及(2)交流成分=？Vpp。 (RL= 10~250 Ohm,我們用150 Ohm) (3)用量測出之兩組電壓及兩個設定電阻值，聯立推導出(1) 戴維寧等效電壓源Vs1之交流及直流電壓。(2) 交流及直流戴維寧等效輸出電阻Rs。 (4)開啟PSPICE,利用Transient Analysis分別驗證(1) RL=50 Ohm時，負載電阻跨壓波形與步驟二所測得波形是否符合？ (2) RL=步驟三設定之電阻值，負載電阻跨壓波形與步驟二所測得波形是否符合？
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電路測量實驗 如圖2-1所示，AFG3000信號產生器之等效電路為一戴維寧等效電壓源Vs1串聯一戴維寧等效輸出電阻Rs。請按照實驗步驟測試出AFG3000信號產生器之等效電路，並充分了解標準信號產生器的按鍵所設定的輸出電壓與其等效電路中的戴維寧等效電壓源的關聯性。此實驗一並訓練同學將信號產生器之等效電路建置於PSPICE中，驗證實作與模擬的一致性。
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理論推導 DC:
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理論推導 AC:
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直流-示波器圖形&Pspice模擬 (內阻50歐姆 負載50歐姆)
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直流-示波器圖形&Pspice模擬 (內阻50歐姆 負載150歐姆)
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交流-示波器圖形&Pspice模擬 0.5vp (內阻50歐姆 負載50歐姆)
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交流-示波器圖形&Pspice模擬 0.75vp (內阻50歐姆 負載150歐姆)
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步驟6： 重複步驟一至步驟五，但步驟一 將AFG3000輸出阻抗調成1kOhm；步驟二 信號產生器輸出端請用BNC轉鱷魚夾電纜線接上負載電阻RL=1kOhm；步驟三 信號產生器輸出端請用BNC轉鱷魚夾電纜線接上自選負載電阻RL= 200~5kOhm，每位同學選取之電阻值不可雷同；步驟五 戴維寧等效輸出電阻Rs=1kOhm。請分別製作成投影片，並加註結果比較說明。
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理論推導 DC:
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理論推導 AC:
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直流-示波器圖形&Pspice模擬 (內阻50歐姆 負載50歐姆)
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直流-示波器圖形&Pspice模擬 (內阻1k歐姆 負載150歐姆)
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交流-示波器圖形&Pspice模擬 0.23vp (內阻1k歐姆 負載1k歐姆)
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交流-示波器圖形&Pspice模擬 0.38vp (內阻50歐姆 負載150歐姆)
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討論一 將AFG3000輸出阻抗調成50Ohm及1kOhm，所測得之直流與交流戴維寧等效電路是否與AFG3000的設定相符？
Ans:不符，因國際定義內阻阻抗為50 Ohm ，如果使用1K Ohm ，將會產生了誤差。
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參考資料 電子學課本 上課筆記 指導老師: 田慶誠老師
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