基于示波器的频率测量(李沙育图形免分) .pdfVIP

通用示波器的应用--频率测量

[实验目的]

⒈了解示波器的基本结构和工作原理。

⒉了解示波器及信号发生器各旋钮的作用和使用方法。

⒊观察周期信号的波形和李萨如图形。

4.学习用双踪示波器测量RC电路相位差、用李萨如图形测量信号频率的原理和方法。。

[实验仪器]

⑴SS7802A双踪示波器；⑵EE1642B低频信号发生器（2台）。

[实验原理与内容]

1．测量两同频率正弦波信号相位差的原理与方法

A．相位差的产生与理论值计算

在图1所示的RC电路中，信号源的电压U、电容上的电压U与电阻上的电压U之间的相位关系如图

CR

2所示，U落后于U的相位角由下式得到：

R

11

j=-arctg=-arctg

wRC2pfRC

在实验上，相位角可以采用双踪示波器技术或李萨如图形方法来测量。

U

R



UU

C

图1、RC电路图图2、RC电路的相位关系

B．相位差的实验测量

本实验采用双踪示波器技术来测量RC电路中两同频率正弦波信号的相位差。根据图1连接实验线路，

U和U分别连接到示波器的CH1和CH2通道，函数信号发生器选择正弦波输出，调节“偏转因数”、“厘

R

米扫描时间”使波形幅度、宽度适中，旋转“触发电平”使触发同步，根据测时间间隔的实验方法测量两

信号的时间差Δt，如图3所示。

图3、具有相位差的两正弦波信号

C．实验相位差的计算：

DtDt

j=2p()=360(

弧度度)

实验TT

将实验结果与理论计算值进行比较。

2．用李萨如图形测频率的原理与方法

A．李萨如图形的形成原理

当两个相互垂直、频率不同的简谐信号合成时，合振动的轨迹与分振动的频率、初相位有关。当两个

分振动的频率成简单整数比时，将合成稳定的封闭轨道，称为李萨如图形，它的形成过程如图4所示。如

图5所示，由于李萨如图形与分振动的频率比有关，因此通过李萨如图形和已知频率的信号，可以精确地

测定未知信号的频率。

图4李萨如图形的形成过程图5、不同频率、不同相位差的李萨如图形

B．用李萨如图形测频率的方法

按照图6连接实验线路，将已知频率的正弦波信号f(50Hz)送入CH2通道，被测正弦波信号f（函数