Mở rộng tầm đo điện áp cho vôn kế DC và AC dùng:

Mạch khuếch đại thuật toán (Op-Amp) được sử dụng để đo điện áp cần phải đáp ứng nhiều yêu cầu để đảm bảo độ chính xác và tin cậy của phép đo.

- A. Ngõ vào vi sai có khả năng tốt: Op-Amp thường có ngõ vào vi sai, nghĩa là nó khuếch đại sự khác biệt giữa hai điện áp đầu vào. Để đo điện áp chính xác, ngõ vào vi sai cần có trở kháng đầu vào cao, dòng điện phân cực nhỏ và điện áp offset thấp.

- B. Độ ổn định cho hệ số khuếch đại đối với sự thay đổi nhiệt độ: Hệ số khuếch đại của Op-Amp cần ổn định để phép đo không bị ảnh hưởng bởi sự thay đổi nhiệt độ. Điều này đảm bảo rằng kết quả đo lường chính xác trong các điều kiện nhiệt độ khác nhau.

- C. Hệ số khuếch đại phải có độ tuyến tính cao: Độ tuyến tính của hệ số khuếch đại đảm bảo rằng tín hiệu đầu ra tỷ lệ tuyến tính với tín hiệu đầu vào. Điều này quan trọng để tránh sai số phi tuyến trong phép đo.

Vì tất cả các yếu tố trên đều quan trọng để mạch khuếch đại thuật toán hoạt động tốt trong việc đo điện áp, đáp án chính xác là D.

Hệ số dạng sóng (Form Factor) là một đại lượng đặc trưng cho hình dạng của một dạng sóng tuần hoàn. Nó được định nghĩa là tỷ số giữa giá trị hiệu dụng (RMS - Root Mean Square) và giá trị chỉnh lưu trung bình (Average rectified value) của dạng sóng đó.

* Giá trị hiệu dụng (RMS): Là giá trị tương đương với giá trị điện áp hoặc dòng điện một chiều tạo ra cùng một công suất trên một tải điện trở.
* Giá trị chỉnh lưu trung bình: Là giá trị trung bình của dạng sóng sau khi đã được chỉnh lưu (lấy phần dương).

Độ nhạy của vôn kế S = 1/I_min (I_min là dòng điện nhỏ nhất mà vôn kế có thể đo được). Vôn kế có độ nhạy cao hơn sẽ có điện trở lớn hơn, vì R = U/I. Khi mắc vôn kế vào mạch để đo, vôn kế có điện trở càng lớn thì dòng điện qua nó càng nhỏ, do đó ít làm ảnh hưởng đến mạch cần đo hơn, tức là sai số do vôn kế gây ra càng nhỏ. Do đó, vôn kế A có độ nhạy lớn hơn sẽ gây ra sai số nhỏ hơn so với vôn kế B. Vậy vôn kế B có nội trở gây ra sai số lớn hơn.

Khi đo điện trở bằng phương pháp sử dụng vôn kế và ampe kế mắc trước (rẽ ngắn), ampe kế sẽ đo dòng điện tổng đi qua điện trở cần đo và vôn kế. Do đó, dòng điện qua ampe kế sẽ lớn hơn dòng điện thực tế chạy qua điện trở một lượng bằng dòng điện chạy qua vôn kế. Điều này gây ra sai số trong phép đo. Sai số này chủ yếu do dòng điện 'ăn' của vôn kế, tức là do nội trở của vôn kế. Nếu nội trở vôn kế càng nhỏ, dòng điện qua vôn kế càng lớn, dẫn đến sai số càng lớn.

Phương án A không chính xác vì nội trở ampe kế ảnh hưởng đến sụt áp trên ampe kế, nhưng ảnh hưởng này thường nhỏ hơn so với ảnh hưởng của nội trở vôn kế trong cấu hình mắc trước.

Phương án C không chính xác vì nguồn cung cấp ổn định không gây ra sai số hệ thống trong phương pháp đo này. Nguồn không ổn định sẽ gây ra sai số ngẫu nhiên.

Phương án D không chính xác vì chỉ có nội trở vôn kế là nguyên nhân chính gây sai số trong cách mắc này.

Vậy nên đáp án đúng là B.

Phương pháp so sánh áp (hay còn gọi là phương pháp cầu) sử dụng vôn kế để so sánh điện áp trên điện trở cần đo và một điện trở mẫu đã biết giá trị. Sai số của phép đo trong phương pháp này phụ thuộc chủ yếu vào độ chính xác của vôn kế được sử dụng và nội trở của nó. Nếu nội trở của vôn kế không đủ lớn so với điện trở cần đo, nó sẽ gây ra sai lệch trong kết quả đo do dòng điện đi qua vôn kế làm thay đổi điện áp thực tế trên điện trở. Các yếu tố như nội trở ampe kế, dòng điện trong mạch hoặc điện áp nguồn không ảnh hưởng trực tiếp đến sai số trong phương pháp so sánh áp ở mức độ đáng kể như nội trở của vôn kế.

Vì vậy, đáp án chính xác là B.