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好家伙!示波器竟然还能这么玩?


  来源: 普源精电 RIGOL 时间:2021-05-07 编辑:清风
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众所周知,有屏幕的地方就有《Bad Apple》,小普也用示波器做了一个《Bad Apple》的视频



但是!小普并不满足于此!RIGOL #xy模式#bad_apple 示波器的xy模式还能这么玩。


X-Y模式下的示波器


利萨如曲线(Lissajous curve)


示波器最经典的用途是对时域波形进行测试,反映被测信号的电压随时间变化的情况。但如果将时基关闭,将经典模式下的电压-时间显示更改为电压-电压显示,即为示波器的X-Y模式。


X-Y模式具体来说,是将两个信号连接到两个单独的通道中,其中一个信号被加在垂直系统,第二个同步信号则被施加在示波器指定的另一个通道,同时记录两个信号的电压。以其中一个信号的电压作为X轴,另一个则作为Y轴,即将两个信号的电压值分别作为一个新的坐标系的X和Y。此变换产生的图像就叫做利萨如图形。


图1:利萨如曲线生成原理(以输出与输入的相位相差90度为例,此时的利萨如曲线是一个圆,且沿逆时针旋转)


通过利萨如图形,可以观察到两个相关信号的频率,相对幅度和相位移等。为了便于理解,我们可以将生成利萨如图形的两个信号用以下公式表示。



当信号频率相同时,最简单的利萨如图形就会显示在示波器上。


1、当频率、幅度相同,相位改变时:


p=0和2π时,利萨如图形是一个斜率为1的直线(图2)。


这说明信号位移时,与原信号相同。

同时,相位移为时,产生的直线斜率为-1。


图2:p=0或2π


相位移为π/2或3π/2时,示波器将显示一个圆形。


图3:p=π/2或3π/2


0到范围内相位移不取上述值时,利萨如图形则是椭圆。


图4:p=π/4


整体来看,当两个信号频率比为1:1时,利萨如图形显示的都是椭圆,而直线和圆则是椭圆的极限情况。


2、当相位、幅度相同,频率比改变时:


对于不同频率的两个信号,将会产生越来越复杂但是易于识别的利萨如图形。其中a/b的值将会对利萨如图形外观影响很大,因为a/b的比值决定了图形的波瓣数。以相位移π/2为例,当a/b=1:2时,水平波瓣数与垂直波瓣数的比值则为1:2。当a/b=3:4时,就会产生3个水平波瓣与4个垂直波瓣。



图5:a/b=1:2(左)、a/b=3:4(右)


3、当相位、频率相同,幅度改变时:

A/B的比值则决定了曲线的宽度与高度的比,当A/B=2时,产生的利萨如图形宽度是高度的两倍。反之A/B=1/2时,产生的图形高度是宽度的两倍。


关键词:示波器 测试 RIGOL    浏览量:13456

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