《示波器的使用》實驗報告
物理實驗報告示範文字：
包含資料處理李薩如圖
【實驗目的】
1．了解示波器顯示波形的原理，了解示波器各主要組成部分及它們之間的聯絡和配合；
2．熟悉使用示波器的基本方法，學會用示波器測量波形的電壓幅度和頻率；
3．觀察李薩如圖形。
【實驗儀器】
1、 雙蹤示波器 gos-6021型 1臺
2、 函式訊號發生器 yb1602型 1臺
3、 連線線示波器專用 2根
示波器和訊號發生器的使用說明請熟讀常用儀器部分。
[實驗原理]
示波器由示波管、掃瞄同步系統、y軸和x軸放大系統和電源四部分組成，
1、 示波管
如圖所示，左端為一電子槍，電子槍加熱後發出一束電子，電子經電場加速以高速打在右端的螢光屏上，屏上的螢光物發光形成一亮點。亮點在偏轉板電壓的作用下，位置也隨之改變。在一定範圍內，亮點的位移與偏轉板上所加電壓成正比。
示波管結構簡圖示波管內的偏轉板
2、 掃瞄與同步的作用
如果在x軸偏轉板加上波形為鋸齒形的電壓，在螢光屏上看到的是一條水平線，如圖
圖掃瞄的作用及其顯示
如果在y軸偏轉板上加正弦電壓，而x軸偏轉板不加任何電壓，則電子束的亮點在縱方向隨時間作正弦式振盪，在橫方向不動。我們看到的將是一條垂直的亮線，如圖
如果在y軸偏轉板上加正弦電壓，又在x軸偏轉板上加鋸齒形電壓，則螢光屏上的亮點將同時進行方向互相垂直的兩種位移，其合成原理如圖所示，描出了正弦圖形。如果正弦波與鋸齒波的週期（頻率）相同，這個正弦圖形將穩定地停在螢光屏上。但如果正弦波與鋸齒波的週期稍有不同，則第二次所描出的曲線將和第一次的曲線位置稍微錯開，在螢光屏上將看到不穩定的圖形或不斷地移動的圖形，甚至很複雜的圖形。
由此可見：
（1）要想看到y軸偏轉板電壓的圖形，必須加上x軸偏轉板電壓把它展開，這個過程稱為掃瞄。如果要顯示的波形不畸變，掃瞄必須是線性的，即必須加鋸齒波。
（2）要使顯示的波形穩定，y軸偏轉板電壓頻率與x軸偏轉板電壓頻率的比值必須是整數，即：
n=1,2,3
示波器中的鋸齒掃瞄電壓的頻率雖然可調，但要準確的滿足上式，光靠人工調節還是不夠的，待測電壓的頻率越高，越難滿足上述條件。為此，在示波器內部加裝了自動頻率跟蹤的裝置，稱為「同步」。在人工調節到接近滿足式頻率整數倍時的條件下，再加入「同步」的作用，掃瞄電壓的週期就能準確地等於待測電壓週期的整數倍，從而獲得穩定的波形。
（1）如果y軸加正弦電壓，x軸也加正弦掃瞄電壓，得出的圖形將是李薩如圖形，如表所示。李薩如圖形可以用來測量未知頻率。令fy、fx分別代表y軸和x軸電壓的頻率，nx代表x方向的切線和圖形相切的切點數，ny代表y方向的切線和圖形相切的切點數，則有
李薩如圖形舉例表
如果已知fx，則由李薩如圖形可求出fy。
【實驗內容】
1． 示波器的調整
（1）不接外訊號，進入非x-y方式
（2）調整掃瞄訊號的位置和清晰度
（3）設定示波器工作方式
2． 正弦波形的顯示
（1）熟讀示波器的使用說明，掌握示波器的效能及使用方法。
（2）把訊號發生器輸出接到示波器的y軸輸入上，接通電源開關，把示波器和訊號發生器的各旋鈕調到正常使用位置，使在螢光屏上顯示便於觀測的穩定波形。
3．示波器的定標和波形電壓、週期的測量
（1）把y軸偏轉因數和掃瞄時間偏轉因數旋鈕都放在「校準」位置（指示燈「var」熄滅）。
（2）把校準訊號輸出端接到y軸輸入插座
（3）把訊號發生器的正弦電壓接到y軸輸入端，用示波器測量正弦電壓的幅值和週期，並和訊號發生器上顯示的頻率值比較。
（4）選擇不同幅值和頻率的5種正弦波，重複步驟（3），記下測量結果。
4．李莎如圖形的觀測
(1) 把訊號發生器後面50hz輸出訊號接到x通道，而y通道接入可調的正弦訊號
(2) 分別調節兩個通道讓他們能夠正常顯示波形
(3) 切換到x-y模式，調整兩個通道的偏轉因子，使圖形正常顯示
(4) 調節y訊號的頻率，觀測不同頻率比例下的李薩如圖
資料記錄
1、頻率測量
示波器頻率計數器的測頻精度 0.01%
示波器測頻儀器誤差3%
函式訊號發生器測頻儀器誤差1%+1字
2、電壓測量
示波器測量電壓儀器誤差3%
函式訊號發生器儀器誤差15%+1字
3、李莎如圖形觀察
4、不確定度的計算(以第一組資料為例)
（1） 示波器測量頻率
f＝57.4khz
或（2） 函式訊號發生器測頻
f=55.45 kh 或
或（3） 示波器測量電壓
v1＝5.68v 或
或（4） 函式訊號發生器測量電壓
v2＝5.3v 或
或注意：一般可寫為後面的形式更加科學，因為原始資料的有效數字只有2位，不可能經處理後提高精度變成3個有效數字。
5、示波器操作總結**
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