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[转帖] 李萨如+示波器:旋转跳跃我闭着眼

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发表于 2017-4-17 16:49:23 | 显示全部楼层 |阅读模式
摘要

两路相干波在示波器的X-Y模式下直接化身为眼睛,相位不同,眼睛大小不同,这就是江湖上传闻已久的李萨如图形。

一、李萨如图的起源

首先介绍下李萨如图的起源,大家来看图1中的音叉F1、F2,音叉上分别固定了两个小镜子M1、M2,光线通过镜子M1折射到M2上,再由M2反射到底片上,这就是李萨如装置的构成。

两个音叉的震动方向互相垂直,且通常音高设置为不同,以取得不同的谐振频率,两个沿着互相垂直方向的正弦振动的合成的轨迹的波形即为李萨如图,这项发明是后来许多仪器的基础,如谐振记录仪。

63285525678066.jpg

二、示波器X-Y模式

示波器X-Y模式是最常用的李萨如测量方法,在X-Y模式下,CH1通道信号电压为X值,CH2通道信号电压为Y值,从而得到坐标值(X,Y),在X-Y模式中可显示出此点;当CH1通道和CH2通道信号连续输入时,点也连续显示从而形成各种图形。

接下来我们来看看示波器的X-Y模式在输入不同信号的时候显示的是什么样的波形,有什么用。

首先我们将同频异相的两个正弦波信号分别接到通道1和通道2。一键捕获波形,大家可以看到图2两信号相位差为0度。

63285525641429.jpg

然后我们将时基模式设为X-Y模式,可以看到X-Y模式中的合成波形为一个正45度的线段。

63285525642750.jpg

接下来将两信号相位差调为45度时,可以看见X-Y模式中的波形为一个椭圆。

63285525659711.jpg
63285525680519.jpg

三、        X-Y模式的应用

这就是我们常用的李萨如法,主要可用于测量相同频率信号之间的相位差。

除此之外,X-Y模式还会用来进行元件测试,例如描绘二极管的伏安特性曲线,当然还可以直接测量集成运算放大器的电压转移特性,是可以取代晶体管图示仪的。实际上,在任何涉及两个相互关联的物理量的场合都可以使用X-Y模式很方便的进行测量,如可以使用各种传感器,以便示波器屏幕可显示流量-压力、电压-频率等关系曲线。如果输入的两信号没有线性的频率关系,则不会获得稳定的图形显示。

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发表于 2020-1-19 05:17:21 | 显示全部楼层
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