普源DHO924S示波器觀察利薩如圖形實踐

利薩如圖形是一種非常有趣且廣泛應用的動態圖形，它可以通過兩個正弦波信號的相位差和頻率比等參數的變化而產生復雜而優美的圖形。利用示波器觀察利薩如圖形不僅可以欣賞其美妙的圖形變化，也可以更直觀地了解其背后的數學原理。本文將以普源DHO924S示波器為例，介紹如何設置和觀察利薩如圖形。

一、利薩如圖形的原理

利薩如圖形由兩個正弦波信號產生，其數學表達式為:

x = A1*sin(2*π*f1*t + φ1)

y = A2*sin(2*π*f2*t + φ2)

其中，A1和A2為兩信號的幅值，f1和f2為兩信號的頻率，φ1和φ2為兩信號的初始相位。通過改變這些參數，就可以產生不同形狀的利薩如圖形。

例如，當f1=f2且φ1=φ2時，會產生一個橢圓;當f1=f2且φ1≠φ2時，會產生一個直線;當f1≠f2且φ1=φ2時，會產生一個橢圓;當f1≠f2且φ1≠φ2時，會產生更復雜的曲線圖形。

二、使用DHO924S示波器觀察利薩如圖形

1. 信號源準備

利薩如圖形需要兩個正弦波信號，可以使用示波器內置的信號發生器，也可以使用外部信號源。下面以使用內置信號發生器為例進行說明。

2. 示波器設置

(1) 選擇通道

打開DHO924S示波器，選擇兩個通道(如CH1和CH2)用于顯示利薩如圖形。

(2) 設置波形

進入信號發生器菜單，選擇正弦波。對CH1和CH2分別設置頻率、幅度和相位。根據實際需要，可以設置不同的參數組合。

(3) 設置時間基準

調整時基設置，使得兩個波形在屏幕上能清晰顯示至少一個周期。

(4) 設置垂直檔位

調整CH1和CH2的垂直檔位，使得波形在屏幕上占據盡可能大的區域，以獲得最佳觀察效果。

(5) 觸發設置

觸發模式選擇"自動"，觸發源選擇CH1或CH2均可。適當調整觸發電平，使得波形穩定顯示。

3. 觀察利薩如圖形

完成上述設置后，在示波器屏幕上即可觀察到利薩如圖形。通過調整CH1和CH2的頻率比、幅值比和相位差，可以觀察到不同形狀的利薩如圖形，如橢圓、直線、8字形等。

例如，當CH1和CH2頻率相等，幅值相等，相位差為90度時，會顯示一個完美的圓形利薩如圖形;當CH1和CH2頻率相等，幅值不等，相位差為90度時，會顯示一個橢圓形利薩如圖形;當CH1和CH2頻率不等，幅值相等，相位差為90度時，會顯示一個更復雜的利薩如圖形。

通過調整這些參數，可以觀察到各種形狀的利薩如圖形，并可以進一步分析其數學特性。

三、利用利薩如圖形進行測量

除了欣賞利薩如圖形的美妙圖形外，我們還可以利用其特性進行一些測量。

1. 相位差測量

利薩如圖形的形狀與兩信號的相位差密切相關。通過觀察利薩如圖形的形狀，可以估算出兩信號的相位差。例如，當利薩如圖形呈現一條直線時，表示兩信號的相位差為0度或180度;當利薩如圖形呈現一個橢圓時，表示兩信號的相位差介于0度和180度之間。

2. 頻率比測量

利薩如圖形的周期性與兩信號的頻率比有關。通過觀察利薩如圖形的周期性，可以估算出兩信號的頻率比。例如，當利薩如圖形呈現一個靜止的圖形時，表示兩信號的頻率比為整數;當利薩如圖形呈現一個旋轉的圖形時，表示兩信號的頻率比為非整數。

總之，利用DHO924S示波器觀察利薩如圖形不僅可以欣賞其獨特的美感，還可以更直觀地理解其數學原理，并進行一些基本的測量。通過不斷探索，相信您一定會發現利薩如圖形的更多奧秘。