使用示波器測量頻率

用示波器測量信號頻率的方法很多，下面介紹常用的兩種基本方法。

1．周期法

對于任何周期信號，可用前述的時間間隔的測量方法，先測定其每個周期的時間T，再用下式求出頻率f ：f=1/T

例如示波器上顯示的被測波形，一周期為8div，“t/div”開關(guān)置“1μs”位置，其“微調(diào)”置“校準(zhǔn)”位置。則其周期和頻率計算如下：

T=1us/div×8div = 8us

f= 1/8us =125kHz

所以，被測波形的頻率為125kHz。

2．李沙育圖形法測頻率

將示波器置X-Y工作方式，被測信號輸入Y軸，標(biāo)準(zhǔn)頻率信號輸入“X外接”，慢慢改變標(biāo)準(zhǔn)頻率，使這兩個信號頻率成整數(shù)倍時，例如fx :

fy=1:2，則在熒光屏上會形成穩(wěn)定的李沙育圖形。

李沙育圖形的形狀不但與兩個偏轉(zhuǎn)電壓的相位有關(guān)，而且與兩個偏轉(zhuǎn)電壓的頻率也有關(guān)。用描跡法可以畫出ux與uy的各種頻率比、不同相位差時的李沙育圖形，幾種不同頻率比的李沙育圖形如圖5-15所示。

利用李沙育圖形與頻率的關(guān)系，可進行準(zhǔn)確的頻率比較來測定被測信號的頻率。其方法是分別通過李沙育圖形引水平線和垂直線，所引的水平線垂直線不要通過圖形的交叉點或與其相切。若水平線與圖形的交點數(shù)為m，垂直線與圖形的交點數(shù)n，則

fy / fx=m / n

當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)頻率fx（或fy）為已知時，由上式可以求出被測信號頻率fy（或fx）。顯然，在實際測試工作中，用李沙育圖形進行頻率測試時，為了使測試簡便正確，在條件許可的情況下，通常盡可能調(diào)節(jié)已知頻率信號的頻率，使熒光屏上顯示的圖形為圓或橢圓。這時被測信號頻率等于已知信號頻率。

由于加到示波器上的兩個電壓相位不同，熒光屏上圖形會有不同的形狀，但這對確定未知頻率并無影響。

李沙育圖形法測量頻率是相當(dāng)準(zhǔn)確的，但操作較費時。同時，它只適用于測量頻率較低的信號。

七、用示波器測量頻率

用示波器測量頻率的基本方法有兩種：

一是掃速定度法，另一種是李沙育圖形法。用掃速定度法測量時，t/div微調(diào)旋鈕一定要置于校正位置。用李沙育圖形法測量頻率時，t/div旋鈕開關(guān)置于x-y檔上。將被測信號f（y）加到y(tǒng)軸輸入插座上，將已知頻率信號f（x）加到外接x插座上。

（1） 掃速定度法

如果示波器的掃描范圍開關(guān)具有時間定度（即給出示波管熒光屏上標(biāo)尺線的每一橫格與時間的關(guān)系，例如秒/格，毫秒/格，微秒/格），則可利用示波器顯示出的被測信號波形。讀出該信號的各種時間參數(shù)，如信號的周期等于熒光屏上波形一個周期的水平距離乘以掃描范圍開關(guān)所在位置的時間/格。因為信號的頻率是周期的倒數(shù)，所以可由已求得的周期計算出頻率，即頻率=1/周期。例如：熒光屏上被測信號波形一個周期的水平距離為四格，掃描范圍開關(guān)所在位置的讀數(shù)是1毫秒/格，則被測信號的頻率=1/周期=1/（4格*1毫秒/格）=250赫。為了提高掃速定度法測量頻率的精度，應(yīng)使熒光屏上顯示的被測波形的周期數(shù)多一些，如果以x軸方向10格內(nèi)占有幾個周期來計算頻率，算式如下：f=周期數(shù)/（時間/格*10）。

（2） 李沙育圖形法

任何一種示波器都可以用李沙育圖形法對頻率進行準(zhǔn)確的測量。用李沙育圖形法測量頻率時按圖A連接測量電路。將一個信號電壓（設(shè)為被測頻率的信號）接于示波器的CHA輸入端，將另一個信號電壓（設(shè)為已知頻率的信號）接于示波器的CHB輸入端。若被測信號頻率是固定的，則已知頻率應(yīng)該是可調(diào)。緩慢調(diào)節(jié)已知頻率，當(dāng)兩個信號成整數(shù)倍時，熒光屏上便顯示出穩(wěn)定的李沙育圖形。