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如何使用示波器對相位延遲的正弦波執行雙通道測量?

發布日期:2025-07-22 11:56:12         瀏覽數:   

通過示波器的實驗,您將了解如何對相位延遲的正弦波執行雙通道測量。


如何使用示波器對相位延遲的正弦波執行雙通道測量?(圖1)

如果您想要看看反向放大器的相位響應,則執行此類測量可能非常重要。本實驗將說明如何測量輸入和輸出之間的相位響應。此外,您還將了解如何將這些波形作為 Lissajous曲線進行查看。

數學上,利薩茹(Lissajous)曲線(又稱利薩茹圖形、李薩如圖形或鮑迪奇(Bowditch)曲線)是兩個沿著互相垂直方向的正弦振動的合成的軌跡。

以下是利薩茹Lissajous曲線的例子,

 

如何使用示波器對相位延遲的正弦波執行雙通道測量?(圖2)

如何使用示波器對相位延遲的正弦波執行雙通道測量?(圖3)

如何使用示波器對相位延遲的正弦波執行雙通道測量?(圖4)

利薩茹 (Lissajous) 波形

如何對相位延遲的正弦波執行雙通道測量

1 確保您的兩個示波器探頭仍然分別連接到標記為 Demo1 和 Demo2 的端子與通道 1 和通道 2 輸入 BNC 之間。

2 按下示波器前面板上的 [默認設置]。

3 按 [2] 前面板鍵以打開通道 2。

4 按 [幫助],然后按培訓信號軟鍵。

5 使用 Entry 旋鈕選擇“移相正弦”信號,然后按下輸出軟鍵將其打開。

6 將通道 1 的 V/div 設置設為 500 mV/div。

7 將通道 2 的 V/div 設置設為 500 mV/div。

8 將示波器的時基設置為 200.0 μs/div。

此時,您應看到兩個正弦波,通道 2 捕獲的正弦波與通道 1 捕獲的正弦波之間延遲約 90 度,如圖所示?,F在,讓我們使用示波器的雙通道自動測量功能來測量延遲時間和相移。

 

如何使用示波器對相位延遲的正弦波執行雙通道測量?(圖5)

圖. 對相位延遲信號執行測量

9 按 [測量] 面板鍵 (在光標旋鈕旁邊)。

10 按類型軟鍵,然后使用 Entry 旋鈕指向延遲測量。

11 按添加測量軟鍵,或者按 Entry 旋鈕以添加此測量。

12 使用 Entry 旋鈕,立即指向相位測量

13 按添加測量軟鍵,或者按 Entry 旋鈕以添加此測量。

您的示波器屏幕上現在應具有四個測量:兩個默認測量 (頻率和 Vp-p),外加延遲時間和相移測量。現在,讓我們改變這兩個信號之間的相移。

14 按 [幫助],然后按培訓信號軟鍵 (這將恢復我們的“培訓信號”菜單)。

15 按相位軟鍵,然后旋轉 Entry 旋鈕,將相移從 0 度改為 360 度。

現在,讓我們采用其他格式 (可能是您的教授最喜愛的示波器顯示格式之一)查看這些波形。我們將這些波形作為 Lissajous曲線進行查看。

16 按 [水平] 前面板鍵 (示波器的時基控件旁邊)。

17 按時間模式軟鍵,然后旋轉 Entry 旋鈕選擇 XY。

18 按 [幫助],然后按培訓信號軟鍵。

19 按相位軟鍵,然后旋轉 Entry 旋鈕以改變相移。

示波器將不再采用“伏-時間”格式繪制波形?,F在采用“伏 (通道 1)-伏(通道 2)”格式繪制波形。當相移恰好為 90 度或 270 度時,我們應看到一個完美的圓。當相移恰好為 0 度時,我們應看到成 45 度角的上升直線。當相移恰好為 180 度時,我們應看到成 45 度角的下降直線。在任何其他相位設置處,我們應看到一條橢圓形曲線,如圖 2 所示。相同頻率的正弦波的 Lissajous曲線會產生最簡單的曲線形狀。

如何使用示波器對相位延遲的正弦波執行雙通道測量?(圖6)

圖 一種 Lissajous曲線樣式,使用示波器中相同頻率的兩條正弦波的 XY 模式,但彼此超出相位 48 度

模擬放大器工程師有時在示波器上使用 Lissajous曲線來微調其電路。 Lissajous曲線樣式有時會非常復雜,但是模擬工程師通常知道他/她正在尋找的樣式。 顯示不同頻率的兩個信號的較為復雜的Lissajous曲線樣式。

如何使用示波器對相位延遲的正弦波執行雙通道測量?(圖7)

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