電子儀表概要 申論題歷屆試題與參考架構
普通考試，民國 102～115 年共 14 份試卷、65 題，其中 58 題附參考答題架構。考這一科的類科：電子工程。本頁列出歷年全部題目，參考架構只列開頭的「破題」，完整的答題架構、關鍵字與作答提醒請到站內查看。
115 年（考試時間 90 分鐘） 原卷 PDF
- 1
利用電壓表測量 10 次電壓值分別為 100.3 V，100.5 V，100.1 V，100.0 V，100.6 V，100.5 V，100.4 V，100.1 V，100.3 V，100.2 V，請詳述算數平均數、平均偏差、標準偏差、可能誤差。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
本題考查電子儀表量測數據統計分析之基本核心概念，包含集中趨勢指標與離散程度指標。作答應先列出各統計量之定義公式，再代入測量數據列出詳細計算步驟與物理單位，展現嚴謹之工程數據處理能力。
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- 2
利用兩瓦特計法測三相交流功率，已知兩讀值分別為 25 kW 與 16 kW，請詳述此電路之有效功率 P3、無效功率 Q3及功率因數 PF 值。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
本題考「兩瓦特計法」量測三相平衡負載功率：兩瓦特計讀值之和為總有效功率，讀值之差乘以 √3 為總無效功率，再由功率三角形求功率因數。作答要先寫原理與公式，再代數字。
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- 3
請詳述示波器觸發電路基本原理。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
示波器觸發電路之核心功用在於同步水平掃描鋸齒波與待測輸入信號，使重複性週期波形在螢幕上穩定靜止顯示。作答應由觸發基本原理出發，詳細剖析內部電路處理流程、關鍵設定參數以及不同觸發模式之運作機制。
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- 4
一台直流電源供應器具有三組電壓源，分別標示模組 A（Master） 、模組B（Slave）以及一組 5 V / 3 A 和 GND 端子，請詳述其四種操作模式。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
具備主從架構（Master/Slave）與固定輸出之直流電源供應器，主要透過內部開關或繼電器改變主從模組之連接關係，以靈活提供不同電壓與電流組合。作答應依序詳述獨立、串聯、並聯及對稱追蹤四大操作模式之工作原理、接線方式與應用情境。
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- 5
請繪圖詳述邏輯分析儀之時序與狀態模式。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
邏輯分析儀為多通道數位系統除錯之核心儀器，具備時序分析（非同步取樣）與狀態分析（同步取樣）兩種基本工作模式。作答應以文字精確描述兩者之示意圖架構，並由取樣時脈來源、顯示形式、觸發機制及應用範疇進行全面對比。
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114 年（考試時間 90 分鐘） 原卷 PDF
- 1
圖表的解析度意指其最小刻度的顯示值，在不同的顯示範圍，每一刻度代表的值也不同。圖一為音頻放大器的量測頻率響應，請問此圖在增益軸與頻率軸所提供的解析度各為何？各以 dB 與 Hz 表示。（20 分）圖一
（20 分）
- 2
圖二為 4-bit 數位－類比轉換電路，由左至右分別為輸入 D0-D3 與時脈Ck、上升緣觸發 D-FF（正反器）、電壓源+5 V 之 CMOS 反相器、以及電阻網路與輸出電壓 vo。輸入 Ck 由 01 時，D0D1D2D3=0100，A0、A1、…、A7 各節點電壓為何？須列式計算。 （20 分）圖二
（20 分）
參考架構・破題
本題是 R-2R 階梯式 D/A 轉換器：時脈上升緣把 D0～D3 鎖進 D 型正反器，經 CMOS 反相器輸出 0 V 或 +5 V 到 A0～A3，再由 R-2R 網路求 A4～A7（A7 即 vo）。關鍵在先判定 A0～A3 的邏輯電位，再用戴維寧等效或節點分析逐點求電壓。
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- 3
圖三有多個電路方塊：輸入電壓 v(t)與電流 i(t)、數位顯示電路、低通濾波器、低雜訊放大器、負載 ZL、電流感測器、數位加法器、數位乘法器、類比－數位轉換 A/D、數位－類比轉換 D/A 等。負載端電壓與流入負載電流分別為 vL(t)與 iL(t)。組合上述必要方塊成為數位顯示的直流功率量測系統，可數位顯示負載 ZL 所消耗的直流功率 P(t)，試繪圖說明之。圖三中各方塊可以重複使用，亦可不用。（20 分）電流檢數 低 低 測信號 加法器位 通 雜顯 濾 訊示 波 放器 大 乘法器器圖三
（20 分）
參考架構・破題
直流功率 P = vL·iL 的平均值。系統要分別取得負載電壓與負載電流兩路信號，經放大、低通濾波後數位化，以數位乘法器相乘得功率，最後由數位顯示電路顯示。作答重點是方塊圖畫對、每個方塊的功能講清楚。
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- 4
利用圖四電橋量測電阻 R3 之值，圖中 R1=3 kΩ、R2=12 kΩ、R4 為可變電阻，D 為電流檢測計，兩端電壓為 Va 與 Vb，驅動電壓 Vs 為理想電壓源，內阻為零；電橋平衡時 R4=3 kΩ。（一） R4 最小變化量為 0.2 Ω 時，本電橋可測得 R3 的最小變化量為何？（10 分）（二）檢流計最小變化量為 0.1 mA 時，Vs=7.5 V，本電橋可測得 R3 的最小變化量為何？（10 分）圖四
（20 分）
參考架構・破題
惠斯登電橋平衡條件求出 R3，再分兩種靈敏度：（一）由可變電阻 R4 的最小調整量決定的解析度；（二）由檢流計最小可測電流決定的靈敏度，需用戴維寧等效求不平衡電流。
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- 5
以示波器觀察類比式信號產生器輸出的電壓弦波，信號產生器面板上有那一些按鍵與旋鈕可以調整，以取得最適合在示波器螢幕觀察的波形？（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
利用示波器觀察類比式信號產生器輸出之弦波時，需透過信號產生器面板之功能按鍵與微調旋鈕，分別對波形種類、頻率、振幅、直流偏壓及對稱性進行最佳化調控，以取得最適合示波器垂直與水平軸判讀之波形。
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113 年（考試時間 90 分鐘） 原卷 PDF
- 1
利用伏特－安培表來測量電阻，試分別闡述高電阻測量法與低電阻測量法。（10 分）
（10 分）
參考架構・破題
利用伏特－安培表量測電阻主要依據歐姆定律，因儀表本身存在非理想內阻，接線方式分為電流表內接法與伏特計內接法，分別適用於高電阻與低電阻量測以減小負載效應所引發之誤差。
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- 2
試繪出數位複用表（Digital Multimeter, DMM）之基本構造方塊圖，並詳述各方塊的功能。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
數位複用表（DMM）係以直流類比數位轉換器（ADC）為量測核心，前端配合信號調理電路將各類待測電氣量轉換為標準直流電壓信號。作答應繪製完整方塊圖並依信號處理流程逐一剖析各功能模組。
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- 3
試繪出三安培計法量測電路圖，並詳述如何測量負載之單相交流功率與功率因數。（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
三安培計法係利用一只已知之純無感電阻與待測單相負載並聯，藉由三個安培計所測得之電流向量幾何關係，推導出負載之實功率與功率因數。作答應繪出電路接線圖與相量圖，並列出嚴謹之數學推導步驟。
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- 4
試詳述馬克斯威爾電橋（Maxwell Bridge）用於測量電感器上的適用範圍，並推導出待測電感的電感量 Lx、電阻值 Rx 與品質因數 Q。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
馬克斯威爾電橋（Maxwell Bridge）係利用標準電容與純電阻構成之交流平衡電橋，專門用於量測中等品質因數之電感器。作答應先說明其適用範圍與物理限制，再依電橋平衡條件推導Lx、Rx與品質因數Q。
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- 5
當一方波測試波形輸入至放大器後，其方波測試的輸出波形可能呈現低頻衰減、高頻衰減、低頻相位超前、低頻相位落後以及振鈴現象。試繪出並解釋以上五種方波測試的輸出波形。（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
方波測試係利用方波包含基波與豐富奇次諧波之特性，快速檢驗放大器頻寬、頻率響應與相位失真之有效方法。作答應分別繪製五種輸出響應波形特徵，並由電路物理機制深入剖析其失真成因。
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112 年（考試時間 90 分鐘） 原卷 PDF
- 1
請比較使用傳統類比式三用電表與數位式電壓表，在測量直流電壓時的優缺點。（25分）
（25 分）
參考架構・破題
測量直流電壓時，傳統類比三用電表與數位式電壓表因工作機制不同，在輸入阻抗、準確度、判讀便利性及動態觀察力上各具優劣。作答應以結構原理為基礎，從量測特性、誤差來源與操作面深入對比。
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- 2
請詳述使用萬用計數器測量時，會因為那些誤差而影響準確度。（25分）
（25 分）
參考架構・破題
萬用計數器在量測頻率、週期與時間間隔時，其準確度主要受量化不確定性、時基震盪器漂移、雜訊觸發及通道特性等四大類誤差影響。作答應逐一分析各項誤差之物理成因、數學表示及改善對策。
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- 3
請說明在直流電源供應器中，GND端子的功用，並詳述如何操作設定，才可以提供穩定安全的直流電源到雛形電路。 （25分）
（25 分）
參考架構・破題
直流電源供應器之綠色GND端子為機殼安全接地端，而輸出正負端通常為浮接結構。欲提供雛形電路穩定且安全之電源，需透徹理解接地功能，並落實嚴謹之電流限制設定、電壓調整與運作模式監控流程。
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- 4
請詳述如何使用示波器的調整與設定，測量脈波真正的上升時間與脈波寬度。（25分）
（25 分）
參考架構・破題
使用示波器量測脈波時，需透過垂直刻度、水平時基、觸發設定及探棒補償之最佳化調整以取得清晰波形；測量「真正」上升時間時，更須扣除示波器本身頻寬與探棒所造成的響應延遲。
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111 年（考試時間 90 分鐘） 原卷 PDF
- 1
用一準確度為（1%讀值+1 位數）的 3 1 位之數位電壓表，以 20 V 檔位執行一元件兩端電壓測量後，若計算得知測量誤差百分比為 1.25%。（每小題 10 分，共 20 分）
（一）求此次測量電壓表顯示的讀值為多少？
（二）電壓表在此檔位的解析度為多少？
（20 分）
參考架構・破題
本題考查數位電壓表（3位半DVM）之解析度定義與最大可能測量誤差百分比之逆向求解。作答應先由檔位與位數推導該檔位之最小顯示位數解析度，再依誤差百分比關係式列式求解顯示讀值。
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- 2
如圖一所示之電阻測量電路。（每小題 10 分，共 20 分）
（一）若忽略電壓表與電流表的負載效應時，當待測電阻 Rx 的值為多少時，電壓表讀值大小會等於電流表讀值大小的 20 倍。
（二）若考慮電壓表與電流表的負載效應時，則圖一適合測量高或低電阻值之 Rx 的接線方式（須說明原因）？W 4W A + 電流表15V 15V 電壓表 V Rx -圖一
（20 分）
參考架構・破題
本題是伏安法測電阻：電壓表接在電流表與 Rx 串聯組合的兩端，屬「電流表內接法」。（一）忽略負載效應時 Rx = V／I；（二）考慮儀表內阻時，分析誤差來源判斷適合量高或低電阻。
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- 3
如圖二所示電路，若二極體順向導通壓降可忽略，當未接電容 C（開關S OFF）時，以三用電表 ACV 檔測得 a、b 兩端電壓為 V1，接上電容 C V（S ON）時，以三用電表 DCV 檔測得 a、b 兩端電壓為 V2，求 2 為多少？V1（20 分）a 10：1 C 100µF Vmsinwt S b圖二
（20 分）
參考架構・破題
本題考橋式全波整流與三用電表讀值：開關 OFF 時 a、b 為全波整流波形，用 ACV 檔讀到的是有效值；開關 ON 接上濾波電容且無負載，電容充到峰值，DCV 檔讀到峰值。兩者比值即為峰值對有效值之比。
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- 4
如圖三所示之電橋電路，當開關 S 投於位置 1 時，若 RM = 4 k、R2 = 1.5 k、R3= 100 k、CM = 0.1 F，正弦波電源 E 的頻率為 1 kHz。（每小題 10 分，共 20 分）
（一）當電橋平衡時，求待測線圈之 Rx 和 Lx 值各為多少？
（二）若有另一待測線圈的品質因數為第（一）小題線圈的 10 倍，為減少測量誤差而將 S 投到位置 2，若 R2、R3 的值未改變、而 CH = 1 nF，當電橋平衡時，求 RH 為多少？E圖三
（20 分）
參考架構・破題
本題是交流電橋量測電感：開關在位置 1 時，RM 與 CM 並聯，構成馬克士威（Maxwell）電橋，適合低 Q 線圈；位置 2 時 RH 與 CH 串聯，構成海氏（Hay）電橋，適合高 Q 線圈。用平衡條件 Z1·Zx = R2·R3 解出各值。
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- 5
圖四所示為用於信號產生器可產生正弦波之振盪器電路，運算放大器工作於線性（放大）區，若選擇 R1 = R2 = R = 20 k、R4 = 1 k、C1 = C2 = C。（每小題 10 分，共 20 分）
（一）要使電路可維持等振幅振盪，則 VR3 須為多少？
（二）要使輸出正弦波電壓（vo）的頻率為 795 Hz，則 C 應為多少？VR3 +Vcc R4 voo C2 -Vcc C1 R1 R2圖四
（20 分）
參考架構・破題
本題是韋恩電橋（Wien bridge）正弦波振盪器：R1、C1 串聯與 R2∥C2 構成正回授網路，VR3 與 R4 構成負回授決定放大倍數。依巴克豪森準則，振盪頻率 f = 1／(2πRC)，此時正回授網路衰減為 1／3，放大器增益須為 3。
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110 年（考試時間 90 分鐘） 原卷 PDF
- 1
有一 0~100V 的伏特計有 200 個刻度，能讀到 1/2 的刻度。求此儀表的解析度（resolution）。（10 分）
（10 分）
參考架構・破題
本題考查類比指針式儀表之刻度劃分與解析度（Resolution）基本定義。作答應先求出每一最小刻度代表之電壓值，再依人眼可分辨之刻度估讀極限計算出儀表的絕對解析度與百分比解析度。
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- 2
如圖一所示將內阻 Rm=1000 的 50 A 直流表頭改為 0~500 伏特的直流表頭。計算：（每小題 5 分，共 10 分）
（一）此倍增器的電阻值 R。
（二）此儀表的靈敏度（sensitivity）。圖一
（10 分）
- 3
用電位計測量一標準電池二端之電動勢，讀數為 1.01892 V，當以一電阻RL 跨接於電池之兩端時讀數降為 1.01874 V。如果此標準電池的內阻 Ri為 176.7 ，計算此跨接之電阻 RL。（15 分）
（15 分）
參考架構・破題
電位計以零位法量測，不從電池取電流，所以第一次讀值即電動勢 E；跨接 RL 後電池有電流流過，內阻 Ri 產生壓降，第二次讀值為端電壓 V。由內阻壓降求電流，再求 RL。
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- 4
如圖二所示之惠斯登電橋（Wheatstone bridge）的比例臂，R1=10 、R2=10 k，標準臂 R3=1~10 k，10 V 的電池（內阻可忽略）接在 a、b 之間。求此電橋可測的最大電阻 Rx。 （15 分）圖二
（15 分）
- 5
如圖三所示，有一平衡交流電橋，其各數據如下：A、B 之間為電阻R1=500 ；B、C 之間為電阻 R2=1000 ；C、D 之間元件未知；D、A之間為電容 C4=0.2 F。且一大小 10 V 頻率 1000 Hz 之電壓加於電橋的A、C 之間。（每小題 10 分，共 20 分）
（一）求未知之元件值。
（二）若 R2 電阻值改為 1002 ，求跨於高阻抗檢測計之電壓。A R1 C4 B 檢測計 D R2 C圖三
（20 分）
參考架構・破題
本題考交流電橋的平衡條件與「輕微失衡」時檢測計電壓的計算。先由圖三確認各臂位置（AB＝R1、BC＝R2、CD＝未知、DA＝C4，電源接 A、C，檢測計跨 B、D），再用阻抗比相等求未知元件，最後用分壓比相減求失衡電壓。
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- 6
一交流電橋如圖四所示，有各數據如下：AB 臂，R1=1000 並聯 C1=0.159 F；BC 臂，R2=1000 ；CD 臂，R3=500 ；DA 臂，C4=0.636 F 串聯一未知電阻 R4。（每小題 15 分，共 30 分）
（一）求此交流電橋平衡時之頻率。
（二）求產生此交流電橋平衡時 DA 臂之未知電阻值 R4。圖四
（30 分）
參考架構・破題
本題是頻率相關的交流電橋（形式類似韋恩電橋）：AB 臂為 R1 並聯 C1，DA 臂為 R4 串聯 C4。平衡時複數方程式的實部與虛部須同時成立，虛部給出平衡頻率、實部給出 R4，兩式聯立求解。
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109 年（考試時間 90 分鐘） 原卷 PDF
- 1
傳統類比式三用電表如YX-360TR系列，Ω檔×10的位置旁邊標示15 mA，表頭面板刻度在電阻刻度中間的位置標示20，請說明這些標示的意義，並繪出Ω檔×1k由紅黑測試棒兩端，看進去的戴維寧等效電路。 （25分）
（25 分）
參考架構・破題
本題考類比三用電表歐姆檔的內部結構：面板上「15 mA」是該檔位測試棒短路時的最大電流（負載電流 LI），電阻刻度中央的「20」是中值電阻，也就是該檔位的內阻。掌握這兩點即可推出任一歐姆檔的戴維寧等效電路。
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- 2
已知信號的頻率與週期相互為倒數，為何會在通用計數器（universal counter）的功能選擇開關中，設計有頻率計數與週期計數的測量？請說明其電路的相同與差異之處，測量的正確使用時機。（25分）
（25 分）
參考架構・破題
頻率與週期雖互為倒數，但計數器以「計數脈波個數」量測，存在 ±1 計數誤差；頻率模式在高頻時相對誤差小，週期模式在低頻時相對誤差小，所以兩種模式都要設計。作答要從 ±1 誤差切入，比較兩種電路的閘門與計數來源。
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- 3
請以電路需求20 V、1 A為例，說明應該如何設定電源供應器的相關操作程序，以確保電路的正常運作。（25分）
（25 分）
參考架構・破題
電源供應器有定電壓（CV）與定電流（CC）兩種工作模式。電路需 20 V、1 A 時，應先設好輸出電壓 20 V，並把限流設在略高於 1 A，再於斷電狀態下接上負載，以免設定錯誤或電路故障時燒毀元件。
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- 4
某電路需使用輸入特定信號：鋸齒波、振幅 -1 V到4 V、週期8 ms，請問函數波產生器該如何調整設定，示波器應該如何設定相關旋鈕以便驗證該信號，請繪出示波器螢幕波形。（25分）
（25 分）
參考架構・破題
鋸齒波振幅 -1 V 到 4 V，代表峰對峰值 5 V、直流偏移 +1.5 V；週期 8 ms 對應頻率 125 Hz。函數波產生器要設定波形、頻率、振幅、偏移；示波器必須用 DC 耦合才看得到偏移，再配合 V/div、time/div 與觸發設定驗證。
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108 年（考試時間 90 分鐘） 原卷 PDF
- 1
圖一所示為愛亦頓分流器，電表頭之滿刻度電流（Ifull-scale）為 500 μA，電表頭之內阻（Ra）為 100 Ω。其額定電流為 2 mA、20 mA、與 200 mA。此多範圍電流表之電阻 R1、R2、R3 各為多少？（請詳列計算過程）（25 分）Ifull-scale=500μA Ra=100Ω A R1 R2 R3 20mA 2mA 200mA圖一
（25 分）
本題含圖表或公式，請對照原卷 PDF。
- 2
請畫出計數器操作在週期量測時之方塊圖與說明工作原理。（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
週期量測是讓待測信號控制主閘門開啟的時間，在這段時間內計數石英時基產生的標準脈波，計數值乘以時基週期即為待測週期。答題要畫出方塊圖並依信號流程說明各方塊功能。
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- 3
請畫出韋恩電橋（Wien Bridge）振盪器的架構，詳細說明本振盪器正、負回授原理，並列出此振盪器頻率方程式。（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
韋恩電橋振盪器以運算放大器搭配電橋：一臂為 RC 串聯與 RC 並聯構成的正回授（選頻）網路，另一臂為電阻分壓構成的負回授網路。振盪頻率由 RC 決定，負回授設定增益為 3 以滿足巴克豪生準則。
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- 4
請畫出 T 型電橋振盪器的架構，詳細說明正回授網路與負回授網路的構成元件，此振盪器頻率的方程式為何？（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
T 型電橋振盪器把頻率選擇用的 T 型 RC 網路放在負回授路徑：在振盪頻率 f0 時 T 型網路的傳輸最小（相移為 0°），負回授最弱；正回授則由電阻分壓（常配合燈泡或熱敏電阻）提供，使只有 f0 滿足振盪條件。
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107 年（考試時間 90 分鐘） 原卷 PDF
- 1
請使用：表頭（滿刻度電流 40 µA、內阻 1 kΩ）× 1、電阻 × 3 與波段開關 × 1，來設計電壓靈敏度為 20 kΩ/V，額定電壓為 10 V、100 V 的直流電壓表，請繪出電路圖、計算相關元件數值，並標示〝+〞與〝-〞的測試端子。（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
電壓靈敏度 20 kΩ/V 代表滿刻度電流為 1/20 kΩ＝50 µA，但表頭只有 40 µA，因此必須先並聯分流電阻擴大成 50 µA 的等效表頭，再串聯倍增電阻組成兩個電壓檔。三個電阻恰好是：一個分流、兩個倍增。
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- 2
使用類比式直流電壓表（靈敏度 20 kΩ/V）與直流電流表（內阻 100 Ω），以間接測量低電阻的方式連接，測量某電阻的消耗功率，電壓表 50 V 檔測得 20 V、電流表顯示1 mA。請繪出量測電路圖並計算該負載電阻的真正消耗功率與誤差百分比。 （計算至小數點第 2 位）（25 分）
（25 分）
本題含圖表或公式，請對照原卷 PDF。
- 3
某雛型電路由運算放大器（OPA） ，及其相關元件設計完成電路製作，OPA 使用正負15 V 電源，負載電流初估約 1 A，請詳述（相關操作程序與連接）如何使用雙輸出直流電源供應器（具定電壓、定電流功能） ，來完成該電路的測試。（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
OPA 電路需要 ±15 V 雙電源，應使用雙輸出電源供應器的兩組輸出，把第一組負端與第二組正端相接作為電路的共地，形成正負電源；並設好電壓與限流後，在斷電狀態下接線，再同時送電。
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- 4
請詳述如何調整示波器的相關旋鈕，並利用螢幕零軸上下 2.5 格細紋的水平線，來測量上升時間。若以頻寬為 35 MHZ 的示波器測得 20 ns，請計算脈波真正的上升時間。（計算至小數點第 2 位）（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
上升時間定義為脈波由振幅 10% 上升到 90% 所需時間。示波器螢幕通常有 0%、100% 與 10%、90% 的參考刻線，調整垂直旋鈕使脈波恰好佔滿 5 格即可直接讀取；再以示波器本身上升時間 0.35/BW 修正，求出真正上升時間。
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106 年（考試時間 90 分鐘） 原卷 PDF
- 1
如圖所示之惠斯登電橋（Wheatstone bridge）的比例臂，R1 = 1000 Ω、R2 = 100 Ω，標準電阻 R3 = 400 Ω及未知電阻 Rx。2 V 的電池（內阻可忽略）接在 A、C 之間，檢流計 G 跨於 B、D 之間。
（一）若由檢流計兩端看進去的戴維寧等效電路為 Eth = 10.1 mV 串聯 Rth 且電流27.68 μA 由 B 流向 D，求檢流計的內阻值。（10 分）
（二）若此電橋之三臂已知電阻值均有± 0.1%的限制誤差，由此儀器測量時，求未知電阻的限制誤差。 （10 分）A R2 R1 2V B G D Rx R3 C
（20 分）
本題含圖表或公式，請對照原卷 PDF。
- 2
相移振盪器（phase-shift oscillator）架構使用三個 RC 元件所組成的相移器，請說明兩個 RC 元件不能使振盪器運作而四個 RC 又顯得不必要。 （20 分）
（20 分）
參考架構・破題
相移振盪器的放大器（反相放大）提供 180°，RC 網路必須再提供 180° 才能使迴路總相移為 360°。單節 RC 的相移只能趨近 90°、且在趨近時衰減趨於無窮大，因此兩節做不到 180°，三節是最少節數；四節雖可但非必要。
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- 3
一直流伏特計的靈敏度為 20 kΩ/V，用 0-100 V 檔測量圖中跨於 50 kΩ的電壓，請計算電表指示的百分比誤差。 （20 分）Ω全一張（背面）
（20 分）
- 4
一考畢茲振盪器（Colpitts oscillator）之核心電路圖如圖所示，求此振盪器之振盪頻率。圖中之雙載子電晶體可使用簡化之小訊號模型（亦即無限大之輸入阻抗及輸出端僅有一電壓控制之電流源，如 gmυπ）。（20 分）R C1 L C2
（20 分）
本題含圖表或公式，請對照原卷 PDF。
- 5
示波器之時間產生器定在 0.4 ms/cm 位置，而水平顯示開關定在“放大十倍”，若有一個正弦波輸入到垂直輸入，圖形顯示為 3.5 週，水平掃描長度為 10 cm。求輸入信號之頻率。（20 分）
（20 分）
105 年（考試時間 90 分鐘） 原卷 PDF
- 1
量測所發生的誤差可分理論誤差、靜態誤差、動態誤差及儀表插入誤差，請分別說明這四類誤差發生的原因且舉例說明。（20 分）
（20 分）
- 2
說明類比示波器和數位示波器的製作原理和兩者之間的差別。（20 分）
（20 分）
- 3
說明直流功率和交流功率的量測原理。（20 分）
（20 分）
- 4
量測一個二極體（Diode）的功能是否正常，請說明如何用三用電表去判斷；如果用示波器去判斷，那量測電路要怎麼連接待測二極體（假設提供一個交流電源和一個電阻），在待測二極體分別發生（一）短路、（二）斷路、（三）正常或（四）反向漏電流太大時，在示波器會看到什麼波形？（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
本題分兩部分：三用電表以二極體檔或歐姆檔量正反向判斷好壞；示波器則以交流電源串電阻與二極體，用 X-Y 模式觀察 I-V 特性曲線（或觀察電阻上的半波整流波形），依四種狀況說明圖形。
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- 5
請用一個電容、一個單接面電晶體（UJT, Unijunction Transistor）、一個直流電源和幾個電阻，運用充放電方式，設計一個產生鋸齒波的簡單電路。必須說明在何時放電，才可產生不太失真的鋸齒波。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
本題考 UJT 弛張振盪器：電容經電阻由直流電源充電，電壓達 UJT 峰點電壓 Vp 時 UJT 導通，電容經射極快速放電至谷點電壓 Vv 後截止，週而復始產生鋸齒波；要說明如何取線性區段減少失真。
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104 年（考試時間 90 分鐘） 原卷 PDF
- 1
請敘述電功率及電能量有何不同？並說明各自公式及相關性。（20 分）
（20 分）
- 2
請說明數位儀表電表中交流轉換直流及電流轉換電壓電路，並畫出各自電路圖。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
數位電表的核心 A/D 轉換器只接受直流電壓，因此交流量要先經 AC/DC 轉換（精密整流或真有效值轉換），電流量要先經 I/V 轉換（分流電阻或運算放大器轉阻電路），作答須說明原理並畫電路。
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- 3
請敘述函數波形產生器產生正弦波之方塊圖及工作原理，並與採用正弦振盪器產生之正弦波比較有何不同？（30 分）
（30 分）
參考架構・破題
函數波形產生器以「積分器＋比較器（施密特觸發器）」產生三角波與方波，再經二極體波形整形網路把三角波修整成近似正弦波；與 LC／RC 正弦振盪器直接產生正弦波相比，在頻率範圍、失真度、波形種類上各有優劣。
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- 4
請畫出非理想電感之等效電路，並說明如何利用萬用阻抗電橋量測電感以獲得等效電路之相關參數值？（30 分）
（30 分）
參考架構・破題
實際電感含繞線電阻、鐵損與匝間分布電容，須以等效電路表示；萬用阻抗電橋以馬克士威電橋（低 Q）或海氏電橋（高 Q）量測電感值與損失，進而求出等效串聯電阻與品質因數 Q。
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103 年（考試時間 90 分鐘） 原卷 PDF
- 1
利用一個永久磁鐵動圈式（PMMC）表頭及橋式整流電路組合，設計一個艾耳頓型（Ayrton）之多檔全波整流式交流電表，使其 AC 檔位共有 25 V、50 V 及 250 V 三檔；若 PMMC 表頭的內阻為 1 kΩ，滿刻度電流為 1 mA，每一個二極體的順向電阻為 750 Ω，逆向電阻則為無窮大。試繪出全波整流式交流電表之電路圖，並計算出各倍率電阻（Multiplier）的電阻值與電壓表的交流靈敏度。另外請說明為何整流式交流電表的刻度為非線性刻度。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
全波整流式交流電壓表以 PMMC 表頭讀整流後的平均值，刻度按正弦波有效值標示；先求交流靈敏度，再扣除表頭內阻與二極體電阻得各倍率電阻，艾耳頓型為串接式多檔電阻。
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- 2
一個具有 4½ 位數之數位電壓表（Digital voltmeter，DVM），其所標示之準確度為±0.2%讀數（Reading），±1 計數（Digit），當電表完成量測後其讀值為 15.000 V 時，試求真正的電壓值應介於何者之間？（15 分）
（15 分）
- 3
利用兩瓦特表法來測量三相平衡負載之交流功率、無效功率與功率因數（Power factor，PF）。請繪出電路接線圖與相量圖並推導公式。（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
兩瓦特表法用兩只瓦特表量三相三線制功率，總功率為兩表讀值的代數和。對平衡負載，再用兩表讀值的差就能推出無效功率與功率因數。作答要「接線圖、相量圖、公式推導」三者齊備。
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- 4
在電感比較電橋中，馬克士威電橋（Maxwell bridge）是適用於中 Q 值（1<Q<10）（Q 為品質因數）電感器量測的電橋，試繪出馬克士威電橋的電路圖並推導公式。另外請說明此交流電橋為何不適用於高 Q 值（Q>10）之量測及各阻抗臂為何需要適當的屏蔽或接地連接？（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
馬克士威電橋（Maxwell-Wien 電橋）以標準電容與電阻並聯的一臂去平衡未知電感，避開難以製作的標準電感。作答須畫圖、由平衡條件推出 Lx、Rx，再從 Q 值的表示式說明為何不適用高 Q，最後談雜散電容與屏蔽接地。
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- 5
使用性能良好的示波器作量測，在過程中常因為操作不慎而發生問題或錯誤，試回答下列問題：
（一）利用示波器量測信號波形時，發現垂直方向的電壓讀值不準，則可能的原因為何？（10 分）
（二）利用示波器量測信號波形時，發現水平方向的時間讀值不準，則可能的原因為何？（10 分）
（20 分）
102 年（考試時間 90 分鐘） 原卷 PDF
- 1
圖一所示為線性刻度之儀表，兩半圓柱體係一對永久磁鐵，其內有一個可偏轉的圓柱，一組線圈圍繞於圓柱上。（每小題 10 分，共 30 分）
（一）請說明此為何種儀表。
（二）圖中指針前後各有一組螺旋形彈簧，該彈簧有何作用？該兩組螺旋形彈簧捲繞方向不同，原因為何？
（三）該儀表通電時，若出現瞬間的抖動反應，有何修正方法？圖一
（30 分）
本題含圖表或公式，請對照原卷 PDF。
- 2
圖二惠斯登電橋（Wheatstone bridge）中，R1 為未知電阻，R2, R3, R4 均為已知且相等於R，供應電壓為 Vs，請推導出輸出電壓 Vo 與 Vs 之關係。請依 R1 =0, R, 2R, 4R, 9R，作出 Vo 與 R1 的關係圖，請由圖判斷最大靈敏度區域。（30 分）R1 R2 + Vs = supply − + voltage Vo − R4 R3圖二
（30 分）
本題含圖表或公式，請對照原卷 PDF。
- 3
請說明示波器中的延遲掃描有何作用。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
延遲掃描是在主掃描（A 掃描）開始後，經過一段可精確設定的延遲時間，再啟動第二個時基（B 掃描），用來把波形中的某一小段放大觀察並做精確時間量測。作答宜說明結構、動作時序與用途。
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- 4
請說明數位電壓表的內部雙斜率積分器的基本結構原理。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
雙斜率積分式 A/D 轉換器是數位電壓表最常用的轉換方式：先在固定時間內對輸入電壓積分，再以反極性參考電壓反積分到零，用計數比換算電壓。重點在方塊圖、波形圖、公式推導與優缺點。
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其他等別的「電子儀表概要」
- 電子儀表概要（地方特考四等）（60 題）
題目來源：考選部考畢試題查詢平臺（政府資訊公開資料）；參考架構為本站自撰，僅供準備方向參考，非官方標準答案。最後更新：。