如何使用示波器对相位延迟的正弦波执行双通道测量?

  时间:2025-07-22 11:56:12          

通過示波器的实验,您将了解如何对相位延迟的正弦波执行双通道测量。


如何使用示波器对相位延迟的正弦波执行双通道测量?(图1)

如果您想要看看反向放大器的相位响应,则执行此类测量可能非常重要。本实验将说明如何测量输入和输出之间的相位响应。此外,您还将了解如何将这些波形作为 Lissajous曲线进行查看。

数学上,利萨茹(Lissajous)曲线(又称利萨茹图形、李萨如图形或鲍迪奇(Bowditch)曲线)是两个沿着互相垂直方向的正弦振动的合成的轨迹。

以下是利萨茹Lissajous曲线的例子,

 

如何使用示波器对相位延迟的正弦波执行双通道测量?(图2)

如何使用示波器对相位延迟的正弦波执行双通道测量?(图3)

如何使用示波器对相位延迟的正弦波执行双通道测量?(图4)

利萨茹 (Lissajous) 波形

如何对相位延迟的正弦波执行双通道测量

1 确保您的两个示波器探头仍然分别连接到标记为 Demo1 和 Demo2 的端子与通道 1 和通道 2 输入 BNC 之间。

2 按下示波器前面板上的 [默认设置]。

3 按 [2] 前面板键以打开通道 2。

4 按 [帮助],然后按培训信号软键。

5 使用 Entry 旋钮选择“移相正弦”信号,然后按下输出软键将其打开。

6 将通道 1 的 V/div 设置设为 500 mV/div。

7 将通道 2 的 V/div 设置设为 500 mV/div。

8 将示波器的时基设置为 200.0 µs/div。

此时,您应看到两个正弦波,通道 2 捕获的正弦波与通道 1 捕获的正弦波之间延迟约 90 度,如图所示。现在,让我们使用示波器的双通道自动测量功能来测量延迟时间和相移。

 

如何使用示波器对相位延迟的正弦波执行双通道测量?(图5)

图. 对相位延迟信号执行测量

9 按 [测量] 面板键 (在光标旋钮旁边)。

10 按类型软键,然后使用 Entry 旋钮指向延迟测量。

11 按添加测量软键,或者按 Entry 旋钮以添加此测量。

12 使用 Entry 旋钮,立即指向相位测量

13 按添加测量软键,或者按 Entry 旋钮以添加此测量。

您的示波器屏幕上现在应具有四个测量:两个默认测量 (频率和 Vp-p),外加延迟时间和相移测量。现在,让我们改变这两个信号之间的相移。

14 按 [帮助],然后按培训信号软键 (这将恢复我们的“培训信号”菜单)。

15 按相位软键,然后旋转 Entry 旋钮,将相移从 0 度改为 360 度。

现在,让我们采用其他格式 (可能是您的教授最喜爱的示波器显示格式之一)查看这些波形。我们将这些波形作为 Lissajous曲线进行查看。

16 按 [水平] 前面板键 (示波器的时基控件旁边)。

17 按时间模式软键,然后旋转 Entry 旋钮选择 XY。

18 按 [帮助],然后按培训信号软键。

19 按相位软键,然后旋转 Entry 旋钮以改变相移。

示波器将不再采用“伏-时间”格式绘制波形。现在采用“伏 (通道 1)-伏(通道 2)”格式绘制波形。当相移恰好为 90 度或 270 度时,我们应看到一个完美的圆。当相移恰好为 0 度时,我们应看到成 45 度角的上升直线。当相移恰好为 180 度时,我们应看到成 45 度角的下降直线。在任何其他相位设置处,我们应看到一条椭圆形曲线,如图 2 所示。相同频率的正弦波的 Lissajous曲线会产生最简单的曲线形状。

如何使用示波器对相位延迟的正弦波执行双通道测量?(图6)

图 一种 Lissajous曲线样式,使用示波器中相同频率的两条正弦波的 XY 模式,但彼此超出相位 48 度

模拟放大器工程师有时在示波器上使用 Lissajous曲线来微调其电路。 Lissajous曲线样式有时会非常复杂,但是模拟工程师通常知道他/她正在寻找的样式。 显示不同频率的两个信号的较为复杂的Lissajous曲线样式。

如何使用示波器对相位延迟的正弦波执行双通道测量?(图7)

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