ee9111521.rm rev croquet 91,1,25
0:00~15:02 沒聲音(出習題),本段於e9111651 40:16重新攝影。
[講解1/14下課前出的習題(e9111651 40:35)]
15:02 (六元件電路分析),以KCL(4-1)、KVL(m=3)、元件方程解(k=6)(12組聯立方程)。
23:00 以maple解之。http://www.ncu.edu.tw/~ncume_ee/ee91116.mws第二段
26:37 再以等效電路、加乘定理直觀解之。
[分壓定理 分流定理]
34:16 介紹分壓定理(電壓差正比於R,串聯時)。
36:36 介紹分流定理(電流正比於1/R,resistance,稱為電通conductance,G)。
42:15 再以分壓分流觀念解1/14習題(e9111651 40:35)。
44:30 重新以KVL封閉迴圈簡化電路解vI5。
[驗算電路]
51:45 驗算電路(以不同方法再解之,vV2=0,重畫電路)。
56:56 maple函數用法para(R1,R3)=(R1*R3)/R1+R3。
58:55 釐清模糊不清的觀念,理想電壓、電流源無內阻。電池等效電路。
[穩壓器電路]
1:00:40 講解穩壓器電路(電晶壓、吉納二極體),電晶壓與吉納二極體的等效電路。(待續ee9111522.rm)
ee9111522.rm rev croquet 91,1,26
[穩壓器電路(電晶體、吉納二極體)]
00:00 續講解穩壓器電路
01:20 電晶體(Tranisitor)與其等效電路(集極(Collector)、基極(Base)、射極(Emitter)),
電流增益(gain)關係(或稱放大率)、元件特性方程式(ic=ib*beta)、
相依電流源(相對於獨立電流源)。(解電路為HomeWork)
09:29 吉納二極體(Zener Diode)與其等效電路(內阻Rz,吉納(崩潰)電壓)。
10:50 解譯穩壓器電路,亦同電源供應器,分析電源供應器(穩壓、高電阻)
[惠氏電橋]
17:50 不可守成串、並聯方式解題,以惠氏電橋(Wheaston Bridge)為例:
視其伏特計為理想伏特計(不吃電流),平衝時(VRv=0)R11*R22=R21*R12。
26:18 分壓定理推導惠氏電橋平衝條件街
28:28 應用惠氏電橋,R11、R12固定、R21為應變計、R22為可變電阻。
[Delta-Y定理]
31:00 Delta-Y定理,其等效電路關係。(HomeWork)
33:00 以Delta-Y定理改寫惠氏電橋,再解電路。
35:12 簡述KCL、KVL、元件方程解惠氏電橋。
37:09 講解Delta-Y定理之原理,等效電路(其電壓、電流關係相等)。
48:43 HomeWork:推導戴維寧與諾頓何時等效。如何測量其v-i圖(調變電壓,以安培計測量)。
並講解等效電路原理。(待續ee9111651.rm)
ee9111651.rm rev croquet 91,1,27
00:00 續ee9111522.rm末,試以矩陣方式表示解電路之聯立方程組。
[線性電路、元件]
08:24 解釋矩陣所解之線性方程,故其電路元件皆為線性元件,即可組成線性電路,造成
其電壓與電流關係亦線性,故使得其電路可簡單等效於戴維寧等效電路。
10:12 總括等效電路原理(由函數關係、v-i圖關係視之了解等效意義)
13:09 說明等效電路之重要性(簡化電路,模組化好處)
19:00 重新說明穩壓器,以等效電路說明之,與電路設計關係。
[maple、matlab安裝暨說明]
22:00 maple安裝(完整copy)與版本介紹(mapleVR4),執行檔(bin.win\wmaple.exe)
24:50 matlab安裝(完整copy)與版本介紹(matlab 4.0/4.2c),執行檔(\bin\matlab.exe)
但需更改其path檔(原e2-308電腦置於c:\language\matlab),故需修正
其path檔(matlabrc.m(純文字ASCII檔))(前幾行為notice,可自行更改;%為註解,以後無效
以";"分隔;"..."為未完續接;在matlab程式中呼叫指令為mathlabpath)。
35:35 同學發問,重新解釋聯立方程化矩陣(高斯消去法解之)。
[重錄:電路分析基礎與解電路之原理]
40:16 ee9111455.rm(末)與ee9111521.rm(初15分鐘)未錄到聲音的部分重新錄影。
42:48 電路分析基礎(電流(電荷的移動)、電壓(為其基本量)
44:20 電荷特性其一為電荷不滅,導致KCL(節點(node)入出電流相當)(銜接節點稱之為分枝(branch))
46:05 舉例特別注意之電流隱藏路線,1.漏電(潮濕)、2.熱游離(陰極射線)。此外,節點無佔體積。
48:46 電荷特性其二為有靜電力場,考慮一粒子於電荷迴圈作功,如W=F*x,dW=q*E(r)*ds
對此式做封閉迴路積分,其值為0(再以方向概念解釋之),故為保守力場(conservative force field),若以微分(矢量分析)觀點視之,為Del算子與E外積為0,即其散度為0。
另外,於此空間之粒子,可以此視之為其位能函數(potential function)。
59:47 故以此位能觀點,即可解釋KVL。(待續ee9111652.rm)
ee9111652.rm rev croquet 91,1,30
[續(ee9111652.rm)重錄:電路分析基礎與解電路之原理]
00:00 續以位能觀點,解釋KVL。
07:30 解電路方法之複習。(以元件式K、KCL(n-1)、KVL(m))
17:30 以矩陣方法解電路(Gauss Elimination)。
[音響電路]
23:45 舉例唱盤音響(前置放大->等化器->左右聲道->功率放大->喇叭)。
27:40 改畫電路:功率放大電路、惠氏電橋、習題。
[出習題]
32:05 思考題(HomeWork):改畫電路。(無法平面化的電路)
answer:http://www.ncu.edu.tw/~ncume_ee/ee91114.mws
46:39 進一步思考習題之實際狀況
48:30 講解電源插頭與實際110V/220V家電情形。
再回頭思考習題的內部含義,與實險情形。
[解習題]
54:45 習題(Delta-Y定理推導)。
59:15 以maple解Delta-Y定理。(http://www.ncu.edu.tw/~ncume_ee/ee91116.mws)(待續ee911653.rm)
ee9111653.rm rev croquet 91,1,30
[續ee9111652.rm解習題]
00:00 解習題,Delta-Y定理。(use maple)(http://www.ncu.edu.tw/~ncume_ee/ee91116.mws)
11:50 delta results與Y results,比較(iR1=iRa,iR2=iRb,iR3=iRc,比較係數法)。
15:45 遇到錯誤(條件設錯)。思考題:如果用使maple自行比較係數。
17:40 重做,並再比較係數。
20:30 再重解(V1,V2,V3為自變數)。
24:00 再重解(V1=1,V2=3,V3=3,給定值)-->依舊相依(錯誤示範)。
29:45 示範比較係數法(ax+by+cz=3x+4y+5z,其中x,y,z為獨立變數)-->maple之解非我們所求。
34:00 改寫為(a-3)x+(b-4)y+(c-5)z=0,並寫成矩陣,再各別獨立變異。
37:40 經分析後,重解原習題(設計三組獨立變異數V1,V2,V3)(以三組互不相依之測試條件)。
[講解ee9111651 40:16之習題"一電壓一電流對灌"]
42:22 解三個習題(兩電壓源對灌,兩電流源對灌,一電壓一電流對灌)。
44:00 先解電壓對電流(k=2,n=1,m=1)(可解)。
49:20 從物理上分析此習題(電壓源電流源為相依)。
[講解ee911651 40:16之習題"兩電壓對灌"]
51:26 解兩電壓對灌習題(矛盾)。
54:06 分析矛盾背後的意義(由理想與實際面看)。
57:20 假設實際情形(有內阻或電線非超導)。(待續ee9111654.rm)
ee9111654.rm rev croquet 91,2,2
[續講解ee9111651 40:16之習題"兩電壓對灌"]
00:00 續解"兩電壓對灌"之實際電路。
02:02 分析若實際情形愈趨近於理想時的意義。
10:45 經過分析得到電流將趨近無限大,而非矛盾方程之無解。
11:38 討論當此下之功率(Power=dw/dt)為何。先舉例作功情形(P=F*X;P=v*i)。
18:30 以功率來說明習題。(P5V.out=15/R,P2V.in=6/R,PR,in=9/R)
當R趨近於0,功率皆為無窮大,(電源瞬間充電、燒毀,電線瞬間融化、噴發(於較不理想處))
此即為電焊。
[儀器零件失落焊接修法]
28:30 光華商場B2,偉波,林春來焊法。
30:45 光電所,王迺愨教授使用真空pump、油,以類似氬焊方式焊。
[講解ee9111651 40:16之習題"兩電流對灌"]
35:00 解"兩電流對灌"習題(亦矛盾)。
37:20 舉例解釋此習題之物理現象。(以定電壓源比喻電扇、定電流源比喻Gear pump)
41:35 兩Gear pump對灌之物理現象(爆開=電流逃跑(跳火、漏電))。
此題之涵義留予同學思考。
[鉛酸電池與照明燈]
46:40 介紹鉛酸電池(14.5V~11.5V)(太高會煮乾水)(太強也會減短電池壽命)。
55:08 照明燈(亦用鉛酸電池)(6AH,6V,5W)(待續ee9111655.rm)
ee9111655.rm rev croquet 91,2,2
[續鉛酸電池與照明燈]
00:00 再與鋰電池比較。
[充電與充電機]
03:30 充電與充電機。
[介紹場商]
12:00 介紹偉波,林春林的資料。
[戴維寧(Thevenin)、諾頓(Norten)等效電路]
20:20 解戴維寧(Thevenin)等效電路(f(v,i;參數)=0)。與元件特性v-i圖。
36:20 解諾頓(Norten)等效電路與其v-i圖。
40:00 比較戴維寧(Thevenin)、諾頓(Norten)等效之問題。與條件(RV=RI,)
[出習題與解習題ee9111522.rm 1:20]
45:00 HomeWork:兩元件並聯,由其元件特性v-i圖解電路。
49:00 解HomeWork(ee9111522.rm 1:20),穩壓器。
ee9112121.rm rev croquet 91,2,3
[續ee9111855.rm 二端子模組(Two Port Model)]
00:00 續ee9111855.rm 二端子模組(Two Port Model)等效電路,以電壓放大器(common emiter)為例。
10:25 講解二端子模組用處,以音響為例(前置放大器(PRE. Amp(Amplifier))(輸入阻抗大)、
電壓放大、功率放大、阻抗。(無反射情形,不必解聯立方程,反之則要(差在一相依電壓)。
18:00 電壓放大器(common emiter)、穩壓器(common base)、
HomeWork:功率放大器(common collector)(阻抗匹配用)。
21:50 HomeWork:解前置放大器之輸出阻抗(RL),決定最大功率(Vs fixed)。
24:43 HomeWork:考慮如果直接使用maple比較係數。
[複習電壓放大(common emiter)、二端子模組(Two Port Model)、傳遞函數(Transfer Function)]
26:06 Two Port發展至N Port、複習電壓放大(common emiter)。
31:14 複習電壓放大(common emiter)輸出輸入的關係(解電路)。
將與內外部變數分離(與外部無關為獨立電源,與外部有關為相依電源,其增益(gain)為Av)。
再將此關念應用於N Port Model(加乘定理觀念)(三個電壓源)。(待續ee9112122.rm)
ee9112122.rm rev croquet 91,2,4
[續ee9112121.rm矩陣表示所解(common emiter)]
00:00 續ee9112121.rm矩陣表示所解(common emiter),可得加乘定理的關係,以蹺蹺板比喻。
[解習題ee9112121.rm]
05:50 解習題ee9112121.rm(CE,CC,CB),再將此串接。
10:30 解CC電路,並算出Two Port Model,並與CE比較,要求Rb大,
使用FET(Field Effect Transister),此Rb稱RG(gate)。
阻抗匹配,比較輸出輸入關係,最後將全部(CC,CE,CB)串接,
HomeWork:與解電路比較傳遞函數之解。
44:35 再重講習題R22、Rjc、RE的關係,再加上8ohm的喇叭,討論實際情形。
[差分放大器-->運算放大器]
54:00 差分放大器電路圖。
58:00 差分放大器之作用(共模)。
ee9112211.rm rev croquet 91,2,5
[續ee9112122.rm 差分放大器]
00:00 續ee9112122.rm 差分放大器,共模、差模。
09:00 阻抗匹配、運算放大器(OpAmp)(BiPolar─雙邊電源供應)
two port ,一輸出一輸入,滿足兩條件,擁有兩元件特性式。
HomeWork:OpAmp之輸出輸入傳遞函數。
20:28 補充說明差分放大器之功能,共模、差模的含義。應用N Port Model。
40:00 共模放大率、差模放大率,以Eigen Vector來解釋。並說明應用、重要性。(待續ee9112351.rm)
ee9112351.rm rev croquet 91,2,5
[續ee9112351.rm 差分放大器]
00:00 解電路經驗談,重新簡述差分放大器、運算放大器、Two port model。
[maple matlab介紹,實驗零 與實驗簡介]
11:00 介紹maple、matlab。
15:14 http://www.ncu.edu.tw/~ncume_ee/eelab.htm
[matlab教學]
27:33 http://www.ncu.edu.tw/~ncume_ee/mat1.zip,mat2.zip,mat3.zip,mat35.zip,mat4.zip,mat5.zip
http://cedesign.me.ncu.edu.tw-->計算機應用
http://www.math.ncu.edu.tw/~shann(maple)
32:50 安裝(完整copy)。(ee9111651.rm 22:00回顧)
36:35 matlab基本教學,help,所以變數、數值皆為矩陣型式。
50:40 上機實作,簡介content。(待續ee9112352.rm)
ee9112352.rm rev croquet 91,2,5
[續ee9112351.rm matlab教學]
00:00 續content介紹,函式使用介紹。
10:00 基本指令介紹help、lookfor、remarks、whos。
20:00 特別符號的作用(%,.=)。
26:00 習題實作。
32:00 複數使用(i,j),續矩陣使用法,size。
55:00 elementry matrices(.*)。(特續ee9112353.rm)
ee9112353.rm rev croquet 91,2,5
[續ee9112352.rm matlab教學]
00:00 左除(\)、右除(/)使用。
03:28 True(1)、False(0),使用==。
05:30 exp、sin。
10:00 plot、whitebg、hold on/off。
23:00 HomeWork:as the screen。(ans:http://www.ncu.edu.tw/~ncume_ee/ee91123.m)
[matlab:maple比較]
32:40 (matlab)help-->子目錄名-->函式庫名-->函式名-->help 文字(as content in maple),
35:00 (matlab)lookfor-->全文搜尋(as "full text search" in maple),
(maple)topic-->知道函式名。
(matlab)以矩陣運算,變數為其中元素。
(maple)以字串變數運算,可賦予數值。
(matlab)以","(顯示),";"(不顯示)結尾。(as ";"(顯示),":"(不顯示) in maple)。
[maple 教學]
41:30 安裝(完整copy)。(ee9111651.rm 22:00回顧)
44:00 Insert-->Text input,輸入空白欄。
46:00 help示範,講解Ex,(:=,顯性解、隱性解)。
54:00 solve指令示範、虛數(I)。
57:00 topic search示範,(infinity、")。
diff示範。(待續ee9112354.rm)
ee9112354.rm rev croquet 91,2,16
[續ee9112353.rm maple教學]
00:00 線性微分方程簡述(待定係數法),但建議用拉氏轉換法(有系統)。
03:00 拉氏(Laplace)轉換教學(拉氏轉換->因式分解(factorize)->部分分式(partial fraction expansion)->逆轉換)。
16:40 試以maple運用拉氏轉換解微分方程。
19:20 搜尋laplace相關函式laplace(expr,t,s),需先載入積分函式(with inttrans),介紹example。
26:00 invlaplace函式介紹。
28:28 搜尋partial相關函式convert(f,parfrac,x),介紹example。
32:30 搜尋factor相關函式。
34:50 試解微分方程(dx1/dt+3*x2+x1=4*exp(-3*t),dx2/dt+3*x1=2*sin(3*t))。
50:00 特徵多項式反應電路特徵。
54:00 HomeWork:一振動問題。
ee9112355.rm rev croquet 91,2,16
[最小平方差參數估算法(Least of sum of error square)]
00:00 介紹最小平方差估算的作用,如果將實驗數據以此法理想趨近。
04:00 如何找出實驗的最佳直線,舉例。
14:00 ek(實驗數據誤差)=i(模式值)*(Vk)(設定)-ik(data)
18:00 最小平方差法的原理,因為超過兩點所解即為矛盾。
26:00 需用平方的原因,翹翹板問題,使之不會互相抵消,最小error處為斜率為零。
33:00
ee9112421.rm rev croquet 91,2,5
[介紹本學期實驗]
00:00 介紹本學期實驗(十個),包含兩個邏輯電路實驗,明年大一光機電組由於先修數位邏輯,
此二實驗將改為馬達、感測器。
(I)基礎篇I:(DC Power Supply,多用電錶)的使用、電阻的VI特性及耐功率規格。
(II)基礎篇II:(產波器、示波器)的使用,描述訊號(例電子鳥的聲音訊號),機械式汽車。
(III)示波器的應用(X-Ymode):LED的V-I特性曲線,接地的問題,量大電阻小電流的考量。
(IV)等效電路的測定,FG輸出,SC輸入,量度的loading offset。
(V)示波器的應用(trigger):電感的感應電壓,捕捉拉斷電感電流的突破。
(VI)RLC元件的電路特性(under,over,critical)-dumped線路的反應,線路的頻率響應。
(VII)邏輯電路概念I:邏輯狀態,基本邏輯運算,延遲時間,賽跑現象。
(VIII)邏輯電路概念II:邏輯電路設計ADDER/counter
(IX)運算放大器:
(X)電晶體放大器:直流偏壓的調整,放大器特性的度量。
[介紹實驗室規矩 儀器]
35:00 舉例debug(驗算要以不同的方法算)。
43:30 實驗室的規矩,介紹實驗室。
50:00 講述實驗室延長線插座奧妙(彼此地線不相接)。
ee9112422.rm rev croquet 91,2,5
[續介紹實驗室規矩 儀器]
00:00 續介紹實驗室規矩、儀器;借東西要簽借用登記(門後);東西都要用3M紙膠帶,藍色墨水筆
標記;訊號線修理維護自行負責,提早發現提早修護,許多儀器要小心使用。
26:00 說明錶頭式電表優於電子電表(無限解析度);Data Sheet不可拿離原處。
簡述Data Sheet資料,書架裡的資料。
[作實驗的注意事項與規定]
46:00 寫二個報告,一為預習報告(每個同學都要交,在實驗前交,封面應有年月日、實驗名、組別
),一為實驗紀錄(同組(2~3人)應該各有負責的部分,分工需交待(簽名)),另外應含所得、
分析,此結案報告置於報告封面。實驗紀錄所紀錄應是實驗所得,儀器、參數、電路、元件、
接線圖所得之波型(重要座標點註明),而計算應在實驗中完成當天交。
57:15 插線盤的用法(使用單心線)(窄處為五孔相通,長處為直通),注意不可直接夾元件腳,單心
線裸露一公分即可。
ee9112853.rm rev croquet
ee9112854.rm rev croquet
ee9112855.rm rev croquet
ee9121851.rm">ee9121851.rm tlyeh 91419
以往課程內容的摘要/總整理: 解電路 KVL KCL 元件特性式 微積分方程式 Laplace transform 拉氏轉換, 獨立電源 驅動訊號的時間函數 driving function, 特徵多項式 characteristic polynominal, particular solution, homogeneous solution, 電路系統動態特徵, 初始值, 系統儲存的能量,
穩定的電路 stable, 根 極 pole, 頻率響應的峰值, 零值 zero, 根在複數平面的位置與時間函數波形的關係, 驅動函數與平穩態的響應的函數的關係 steady state, 交流平穩態 AC alternating current, 用複數的時間函數來表示交流平穩態的響應的時間函數, 振幅與相差 複數相量 phasor,
用相量來解 對弦波函數所驅動的 平穩態反應, 交流平穩態下的元件阻抗,
不同頻率訊號在線性電路所造成的效果的加成現象, 加成定理, 傳遞函數 transfer function, 頻率響應 frequency response, Laplace domain 的阻抗 及 元件特性方程式 及 傳遞函數 初始值設為0