示波器上李萨如图形的观察与调节指南

示波器上李萨如图形的观察与调节指南

李萨如图形是分析两个信号之间频率和相位关系的重要工具。本文将详细介绍如何在示波器上观察和调节李萨如图形，帮助读者更好地理解和使用这一技术。

在示波器上观察李萨如图形通常用于分析两个信号之间的频率和相位关系。若要清晰地显示和调节李萨如图形，可以按照以下步骤进行：

1. 连接信号

· 信号源：将两个待测信号分别接入示波器的CH1和CH2通道。

2. 设置示波器模式为X-Y模式

· 在示波器菜单中选择或切换到X-Y模式。在这种模式下，CH1通道信号驱动X轴（水平轴），CH2通道信号驱动Y轴（垂直轴）。

3. 调节时基设置

· 在X-Y模式下，时间基准设置不再生效，因此可以忽略此设置。但在进入X-Y模式之前，可先调整时基确保信号周期完整显示。

4. 调整幅度设置

· 垂直灵敏度（Vertical Sensitivity）：调节每个通道的垂直灵敏度，使得两个信号都能充分填满屏幕，同时避免过度放大导致信号超出显示范围。

· 垂直偏移（Vertical Position）：确保两个信号在垂直方向上的零电平对齐。这可以通过调整每个通道的垂直位置来实现。

5. 调整触发设置

虽然在X-Y模式下，触发设置并不像在常规时域模式中那么重要，但在切换到X-Y模式之前，通过合适的触发设置可以稳定信号显示。例如，可以选择CH1作为触发源，并设置合适的触发电平。

6. 分析和调节李萨如图形

根据李萨如图形的形状和特性，调节信号参数以获得所需的信息：

检查频率关系

· 如果两个信号频率相同且相位差为0度或180度，李萨如图形将是一条直线（斜率为正或负）。

· 若频率不同，李萨如图形会形成较复杂的闭合曲线，如椭圆、圆或其他复杂图形。

检查相位关系

· 相位差为0度：图形为45度斜线。

· 相位差为90度：图形为一个圆形。

· 相位差为其他角度：图形为倾斜的椭圆。

调整信号参数

· 占空比：调整信号发生器上的占空比，以确保方波或其他非正弦波信号在示波器上正确显示。

· 幅度：调整信号发生器的输出幅度，使信号在示波器屏幕上有合适的大小。

· 频率：如果需要精确分析频率关系，通过信号发生器逐步调节频率，观察李萨如图形的变化。

实际案例

假设你有两个正弦波信号：

· 信号1（CH1）：频率为1kHz。

· 信号2（CH2）：频率为1kHz，但存在一定相位差。

操作步骤如下：

1. 将信号1连接到CH1，将信号2连接到CH2。

2. 切换示波器到X-Y模式。

3. 调整CH1和CH2的垂直灵敏度，使两个信号充满屏幕。

4. 调整垂直偏移，使CH1和CH2的零电平对齐。

5. 观察李萨如图形。如果图形接近于圆形，说明信号2与信号1有90度的相位差。如果是斜线，则说明信号相位差为0度或180度。

这里我们按照操作步骤说的用信号发生器输出两个频率1KHz，相位差0°的信号，接入示波器后打开XY模式观察到的图像如下图所示：

我们再将两个信号的相位差设为90°，观察到的图像如下图所示：

总结

在示波器上观察和调节李萨如图形涉及以下步骤：

1. 连接信号：将两信号接入示波器的CH1和CH2通道。

2. 切换模式：选择X-Y模式。

3. 调整幅度和位置：确保两个信号的垂直灵敏度适当，并对齐零电平。

4. 分析图形：根据李萨如图形的形状判断频率和相位关系。

5. 调节信号：必要时调整信号发生器的参数以获得更清晰的图形。

通过这些步骤，可以有效地在示波器上显示和调节李萨如图形，从而分析信号的相位和频率关系。