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Der XY-Betrieb mit Lissajous-Figuren erleichtert oder ermög-
licht gewisse Meßaufgaben:
Vergleich zweier Signale unterschiedlicher Frequenz oder
l
Nachziehen der einen Frequenz auf die Frequenz des an-
deren Signals bis zur Synchronisation. Das gilt auch noch
für ganzzahlige Vielfache oder Teile der einen Signal-
frequenz.
Phasenvergleich zwischen zwei Signalen gleicher Fre-
l
quenz.
Phasenvergleich mit Lissajous-Figur
Die folgenden Bilder zeigen zwei Sinus-Signale gleicher Fre-
quenz und Amplitude mit unterschiedlichen Phasenwinkeln.
35'
Die Berechnung des Phasenwinkels oder der Phasenverschie-
bung zwischen den X- und Y-Eingangsspannungen (nach Mes-
sung der Strecken a und b am Bildschirm) ist mit den folgen-
den Formeln und einem Taschenrechner mit Winkelfunktio-
nen ganz einfach und übrigens unabhängig von den Ablenk-
amplituden auf dem Bildschirm.
Hierbei muß beachtet werden:
Wegen der Periodizität der Winkelfunktionen sollte die
rechnerische Auswertung auf Winkel 190" begrenzt wer-
den. Gerade hier liegen die Vorteile der Methode.
Keine zu hohe Meßfrequenz benutzen. Die im XY-Betrieb
benutzten Meßverstärker weisen mit zunehmender Fre-
quenz eine gegenseitige Phasenverschiebung auf. Ober-
halb der im Datenblatt angegebenen Frequenz wird der
Phasenwinkel von 3" überschritten.
Aus dem Schirmbild ist nicht ohne weiteres ersichtlich, ob
die Testspannung gegenüber der Bezugsspannung vor- oder
nacheilt. Hier kann ein CR-Glied vor dem Testspannungs-
eingang des Oszilloskops helfen. Als R kann gleich der 1 MR-
Eingangswiderstand dienen, so daß nur ein passender Kon-
densator C vorzuschalten ist. Vergrößert sich die Offnungs-
weite der Ellipse (gegenüber kurzgeschlossenem Cl, dann
eilt die Testspannung vor und umgekehrt. Das gilt aber nur
im Bereich bis 90" Phasenverschiebung. Deshalb sollte C
genügend groß sein und nur eine relativ kleine, gerade gut
beobachtbare Phasenverschiebung bewirken.
Falls im XYBetrieb beide Eingangsspannungen fehlen oder
ausfallen, wird ein sehr heller Leuchtpunkt auf dem Bild-
schirm abgebildet. Bei zu hoher Helligkeitseinstellung
einbrennen, was entweder einen bleibenden Helligkeits-
verlust, oder im Extremfall, eine vollständige Zerstörung
der Leuchtschicht an diesem Punkt verursacht.
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0
Phasendifferenz-Messun
im Zweikanal-Betrieb (Yt 3
Eine größere Phasendifferenz zwischen zwei Eingangs-
signalen gleicher Frequenz und Form läßt sich sehr einfach
im Yt-Zweikanalbetrieb (DUAL) am Bildschirm messen. Die
Zeitablenkung wird dabei von dem Signal getriggert, das als
Bezug (Phasenlage 0) dient. Das andere Signal kann dann
einen vor- oder nacheilenden Phasenwinkel haben. Die Ab-
lesegenauigkeit wird hoch, wenn auf dem Schirm nicht viel
mehr als eine Periode und etwa gleiche Bildhöhe beider Si-
gnale eingestellt wird. Zu dieser Einstellung können ohne
Einfluß auf das Ergebnis auch die Feinregler für Amplitude
und Zeitablenkung und der LEVEL-Knopf benutzt werden.
Beide Zeitlinien werden vor der Messung mit den Y-POS.-
Knöpfen auf die horizontale Raster-Mittellinie eingestellt. Bei
sinusförmigen Signalen beobachtet man die Nulldurchgänge;
die Sinuskuppen sind weniger geeignet. Ist ein Sinussignal
durch geradzahlige Harmonische merklich verzerrt (Halb-
wellen nicht spiegelbildlich zur X-Achse) oder wenn eine Off-
Set-Gleichspannung vorhanden ist, empfiehlt sich AC-Kopp-
lung für beide Kanäle. Handelt es sich um Impulssignale glei-
cher Form, liest man an steilen Flanken ab.
Phasendifferenzmessung im Zweikanalbetrieb
t
= Horizontalabstand der Nulldurchgänge in cm.
Im Bildbeispiel ist t = 3cm und T = IOcm. Daraus errechnet
sich eine Phasendifferenz in Winkelgraden von
oder in Bogengrad ausgedrückt
arc <po =+* 2rr=-&=2rc= 1,885rad
Relativ kleine Phasenwinkel bei nicht zu hohen Frequenzen
lassen sich genauer im XYBetrieb mit Lissajous-Figur mes-
sen.
Messung einer Amplitudenmodulation
Die momentane Amplitude u im Zeitpunkt t einer HF-Träger-
spannung, die durch eine sinusförmige NF-Spannung
unverzerrt amplitudenmoduliert ist, folgt der Gleichung
u = IJ,
l
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Hierin ist
10
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