试验名称示波器的认识及使用.PDFVIP

EXP303HandoutMain.doc;12/02/05 實驗名稱：示波器的認識及使用 【前言】 在大一普物實驗中，示波器是重要的儀器之一，利用它可觀察相對於時間的 瞬時電壓、顯示波形並測量頻率和相位等參數。我們已經在上學期利用過示波器 觀測聲波的波形、拍的合成、波的共振，相信大家對這個儀器並不陌生。這個實 驗幫助大家建立示波器的基本概念，並作為後續學習 RC 充放電、RLC串聯共振 等電路實驗的基礎。 這一學年的實驗課程中，老師安排了一系列和示波器有關的學習活動，除了 讓學生充分掌握示波器的功能及使用技巧、熟習李賽圖形與相關的電路實驗之 外，更讓學生對波的疊加、共振現象及相位等概念的學習有相當大的助益。 【目的】 1. 瞭解示波器的構造及原理。 2. 熟悉示波器的操作方式及功用。 3. 瞭解波的合成及李賽圖形的意義。 【儀器】 示波器、函數產生器、波形產生器、三用電表、BNC 接線、電阻、麵包板。 【原理】 1.陰極射線管 CRT (Cathode Ray Tube)的原理 圖 1 陰極射線管的結構：(1)控制柵極 (2)聚焦陽極 (3)加速陽極(4)水平偏折 板(X板) (5)垂直偏折板(Y板) (6)電子束 (7)螢光幕 (8)加熱燈絲 (9)陰極 (10)電子鎗(即(8)(9)(1)(2)及(3)之合稱)。 示波器的認識與使用 1/5 EXP303HandoutMain.doc;12/02/05 2. 交流電的電壓： (1)時變電壓 v (t) Vmax sin( t  ) (2)峰對峰電壓 Vpp (3)最大電壓 (振幅)Vmax (4)均方根電壓 Vrms (Root-Mean-Square) ： V V max rms 2 3. 李賽圖形(Lissajous figure) ： 示波器『X-Y 鈕』(正方形按鈕的功用是將) CH1的信號作水平輸出， CH2 的信號作垂直輸入，將二者合成。 想更進一步瞭解李賽圖形，請見補充資料 3 。 示波器的認識與使用 2/5 EXP303HandoutMain.doc;12/02/05 【步驟】 一、認識示波器的各鈕：時間鈕、電壓鈕、2AC-GND-DC 、POSITION 、…….. 二、校正：這是儀器用來測量前的必經步驟（如果沒先校正，會怎麼樣呢？） 1. 將 CH1的紅色端夾在校正端 (9CAL)上，將電壓鈕上的校正鈕5及 22VARIABLE 鈕順時針轉到最底，觀察螢幕上的方波所顯示的頻率是否 為 1k Hz及電壓 Vpp=2V 。 2. 校正 CH2 3. 校正完成後，5 、11及 22三個鈕均不能再碰，否則又要重新校正了。 三、測量： A 、 認識函數產生器，比較最大電壓 Vmax 與均方根電壓 Vrms 1. 用數位式的三用電表測量函數產生器的輸出頻率，看看是否和函數產生器 螢幕上的數字相近。 2. 將函數產生器與示波器相連接，波形選擇正弦波。 3. 調整示波器上的電壓及時間鈕，得到適當的波形。從示波器上讀取當時函 數產生器信號之頻率，並和函數產生器螢幕上的頻率比較。 4. 如果函數產生器所產生的波形歪歪的，要調整哪一個鈕？ 5. 改變函數產生器的輸出振幅 哪一個鈕？( ) ，以三用電表測量函數產生器的 輸出電壓 (DCV ？ACV ？) ，三用電表所量得的電壓是方均根電壓Vrms 。 6. 比較Vmax(示波器螢幕上波形的振幅