KWALIFIKACJA ELM2 + ELM5 - CZERWIEC 2009

PYTANIE NR 31.
W oscyloskopie dwukanałowym do wejścia CH-B doprowadzono sygnał o znanej częstotliwości, a do wejścia CH-A sygnał badany. W jaki tryb odchylania należy przełączyć oscyloskop, aby za pomocą krzywych Lissajous określić przybliżoną częstotliwość sygnału badanego?
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Krzywe Lissajous otrzymuje się, gdy odchylenie poziome nie jest podstawą czasu, lecz jest sterowane drugim sygnałem. Dlatego oscyloskop trzeba przełączyć w tryb X‑Y, w którym jeden kanał tworzy oś X, a drugi oś Y. Pozostałe tryby nie tworzą figur Lissajous.

Pełne wyjaśnienie:

Krzywe (figury) Lissajous powstają wtedy, gdy na ekranie oscyloskopu porównuje się dwa sygnały jednocześnie w układzie napięcie–napięcie, a nie napięcie–czas. Oznacza to, że odchylenie w osi poziomej (X) jest sterowane napięciem jednego kanału, a odchylenie w osi pionowej (Y) napięciem drugiego kanału. Taki sposób prezentacji realizuje właśnie tryb X‑Y.

Jeżeli do CH-B doprowadzono sygnał o znanej częstotliwości (wzorcowy), a do CH-A sygnał badany, to w trybie X‑Y na ekranie pojawia się figura, której kształt zależy od stosunku częstotliwości obu sygnałów (oraz od ich przesunięcia fazowego). Na podstawie liczby "pętli"/przecięć (w praktyce: obserwowanego wzoru) można oszacować ten stosunek, a więc wyznaczyć przybliżoną częstotliwość sygnału badanego.

  • Odpowiedź "X‑Y" jest poprawna, bo tylko ten tryb przełącza oscyloskop z prezentacji względem czasu na prezentację zależności jednego sygnału od drugiego.
  • Odpowiedź "DUAL" dotyczy jednoczesnego wyświetlania dwóch przebiegów, ale nadal względem osi czasu (typowa praca Y‑t), więc nie daje klasycznych figur Lissajous.
  • Odpowiedź "ADD" oznacza sumowanie kanałów (matematyczne dodanie sygnałów), co nie służy do tworzenia zależności X‑Y i nie pozwala wprost uzyskać figur Lissajous do porównania częstotliwości.
  • Odpowiedź "SINGLE" odnosi się zwykle do trybu pojedynczego przebiegu/akwizycji (zatrzymania po wyzwoleniu), a nie do sposobu odchylania X‑Y.

Wskazówka egzaminacyjna: gdy w treści pojawia się hasło "krzywe Lissajous", najczęściej kluczowe jest przełączenie oscyloskopu w tryb X‑Y i podanie sygnałów na dwa kanały.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Krzywe Lissajous to figury widoczne na ekranie, gdy oscyloskop rysuje zależność napięcia jednego sygnału od drugiego (układ X‑Y), a nie przebieg w czasie. Kształt figury zależy m.in. od stosunku częstotliwości i przesunięcia fazowego obu sygnałów.
Zwykle wybiera się funkcję wyświetlania/odchylania X‑Y w menu trybów pracy (Display/Acquire/Horizontal zależnie od modelu). W tym trybie jeden kanał steruje osią X, a drugi osią Y. Dokładna ścieżka w menu zależy od producenta i modelu.
Tryb "DUAL" najczęściej oznacza jednoczesne wyświetlenie dwóch przebiegów, ale nadal względem osi czasu (Y‑t). Figury Lissajous wymagają, aby oś X była sterowana napięciem drugiego kanału, czyli prezentacji napięcie–napięcie. To zapewnia wyłącznie tryb X‑Y.
Podajesz sygnał wzorcowy o znanej częstotliwości na jeden kanał, a badany na drugi, włączasz X‑Y i obserwujesz stabilną figurę. Na podstawie wzoru (liczby charakterystycznych "pętli" w pionie/poziomie) wyznaczasz stosunek częstotliwości, a potem obliczasz częstotliwość sygnału badanego z tej proporcji.
Tak, o ile oscyloskop ma tryb X‑Y. W analogowych jest to klasyczna metoda porównawcza. W cyfrowych również działa, ale stabilność i wygląd figury zależą od próbkowania, ustawień akwizycji i filtrów. Zasada pozostaje taka sama: X i Y sterowane są różnymi kanałami.
Pomaga dobranie podobnych amplitud obu sygnałów (żeby figura nie była "spłaszczona"), prawidłowe sprzężenie wejść (AC/DC) oraz właściwa czułość (V/div) na obu kanałach. Ważne jest też, by sygnały miały możliwie stałe częstotliwości i niewielkie zakłócenia.
"ADD" zwykle oznacza sumowanie sygnałów z dwóch kanałów (matematyczne dodanie). To zmienia przebieg, ale nadal nie tworzy prezentacji X‑Y, gdzie jeden sygnał steruje osią X. Do metody Lissajous potrzebujesz porównania dwóch sygnałów jako współrzędnych, nie ich sumy.
"SINGLE" (w wielu modelach) służy do jednorazowego przechwycenia przebiegu po spełnieniu warunku wyzwalania, np. przy impulsach rzadkich lub zjawiskach niepowtarzalnych. Nie jest to tryb odchylania X‑Y i nie jest narzędziem do rysowania figur Lissajous.
Typowe błędy to: wybór trybu DUAL zamiast X‑Y (bo "są dwa kanały"), założenie, że oś X zawsze jest czasem, oraz nieuwzględnienie, że do porównania częstotliwości potrzebna jest stabilna figura (sygnały muszą być w stałym stosunku częstotliwości). Często myli się też funkcje "ADD" i "X‑Y".
Warto przećwiczyć rozpoznawanie trybów: Y‑t (czas), DUAL (dwa przebiegi), ADD (sumowanie), X‑Y (napięcie–napięcie). Ucz się, z jakim hasłem kojarzą się figury Lissajous, i ćwicz proste scenariusze: sygnał wzorcowy + badany oraz dobór czułości kanałów.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 40% zdających egzamin. trudne

Według specjalistów z branży: "Krzywe Lissajous otrzymuje się, gdy odchylenie poziome nie jest podstawą czasu, lecz jest sterowane drugim sygnałem."

Źródła:

  • Tektronix, "XYZs of Oscilloscopes" (Basics of oscilloscopes; tryb X‑Y i zastosowania), https://download.tek.com/document/XYZs-of-Oscilloscopes_Primer_03W-8605-xx.pdf - dostęp 2026-03-02
  • Keysight Technologies, "Oscilloscope Fundamentals" / materiały aplikacyjne dotyczące trybu X‑Y i pomiarów z użyciem dwóch kanałów, https://www.keysight.com/us/en/assets/7018-01572/application-notes/5989-8064EN.pdf - dostęp 2026-03-02

Materiały:

  • Instrukcja obsługi dowolnego oscyloskopu cyfrowego z opisem trybu X‑Y
  • Podręcznik do metrologii/technik pomiarowych w elektronice (dział: oscyloskopy, figury Lissajous)
  • Materiały producentów (aplikacyjne) o pomiarach w trybie X‑Y i zastosowaniach Lissajous

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego