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測試與測量
如何正確使用示波器X-Y顯示圖
Arthur Pini，資深電子測試/量測工程師
X-Y顯示圖也稱為散點圖或交叉圖，提供了在一條跡線基礎上繪製另一條跡線的方法。這種類型的顯示 圖可以用來比較兩個波形並展示它們之間的關係;第三個參數，例如出現頻率，可以將其作為顏色或強 度的變化添加到該2D圖中。
可以找到許多有關X-Y顯示 圖模式的經典和現代應用，包括 從用於測量相位或頻率比的經典 利薩茹(Lissajous)圖形，一直到 現代正交通訊系統中的狀態轉換 圖。X-Y顯示圖可以顯示兩個變數 之間是否存在關係。如果存在關 係，還可以顯示關係是線性的還是 非線性的以及關係的方向。本文將 介紹其中的一些應用。
Lissajous圖形
曲線追蹤器
X-Y顯示圖的經典應用就是 Lissajous圖形，即兩個正弦波相
借助示波器和任意波形產生 器(AWG)，可以使用X-Y顯示圖來
互繪製在一起。對於相同頻率的 正弦波，該圖用於測量正弦波之間 的相位差。使用現代示波器則更容 易，只需使用一個測量參數讀取， 即可獲得兩訊號間的相位差。如果 正弦波的頻率不同，還可以確定它 們的頻率比，如圖1所示。
顯示半導體元件的V-I特性，圖2 顯示了對矽二極體的測量結果。
該圖顯示兩個輸入訊號的頻 率之間的關係是2:5。而實際測得 的頻率分別是1MHz和2.5MHz。
將AWG產生的電壓幅度從-5V 依次增加到+5V的12個脈衝訊號 施加到二極體上。使用示波器的序 列模式擷取二極體兩端的電壓和 通過二極體的電流，每個序列段一 個脈衝。測量得到的電壓和電流參 數匯總在趨勢圖中，每個點有一個 參數值。電壓加到X-Y顯示圖的水 平 輸 入 軸 上，刻 度 為 1 V / 格，而 電 流 加到垂直軸上，每格12.4mA。生成 的X-Y顯示圖顯示了二極體的V-I特 性，對於像匹配元件之類的工作來 說，這種快速測試很有用。
正交訊號生成功能採用兩個 相位相差90°的訊號，來生成相位 可變的訊號。正交相加的兩個訊 號定義了一個具有幅度和相位的 向量。輸入訊號的幅度決定了向 量的兩個屬性。由X-Y游標支援的 X-Y顯示圖允許查看和測量由正交 輸入訊號生成的向量相位和幅度， 如圖3所示。
正交訊號測量
圖1:兩個諧波相關的正弦波X-Y顯示圖，在本例中水平峰值數與垂直峰值數之比，表示輸入訊號頻率比 為2:5。
www.eettaiwan.com | 2022年9月
X-Y顯示圖允許視覺化由兩個
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