使用X-Y显示器可以在另一条迹线上绘制一条迹线，有时也称为散点图或交叉图。这种曲线图可以用来比较两个波形，并演示它们是如何相互关联的。可以修改该2D图形以包括第三个参数，例如重复频率，作为颜色或强度的变化。

X-Y显示模式有许多传统和当代的用途，从用于计算相位或频率比的传统李萨如图到用于当代正交通信系统的状态转换图。如果两个变量之间存在关系，则可以使用X—Y图进行演示。如果一个关系是存在的，它也可以表明它是线性或非线性以及它的方向。本文将讨论其中的一些应用。

 

I.

两个正弦波在李萨如图形中彼此相对绘制，这是X-Y显示器的传统用法。此图用于确定同频率正弦波之间的相位差。使用现代示波器获得两个信号之间的相位差更简单，因为只需要读取一个测量参数。图1说明了如果正弦波的频率不同，如何计算它们的频率比。

图1

图一：两个谐波相关正弦波的X—Y图，在本例中为水平峰值数与垂直峰值数之比，表示2比5的输入信号频率比。

图中可以看出，两个输入信号的频率之间的关系是2～5实际测量频率分别为1MHz和2.5MHz。

 

二、曲线跟踪器

半导体器件的伏安特性可以使用X-Y曲线和示波器以及任意波形发生器（AWG）来描述。硅二极管的测量显示在图 2 中。

图2

图二：基于AWG产生的12个电压值和流过硅二极管的电流的V-I曲线。

随着12个脉冲施加到二极管，AWG的电压幅度增加顺序从-5V到+5V。要测量二极管两端的电压和流过二极管的电流，每个序列段一个脉冲，请使用示波器的序列模式。每点一个参数值构成所记录的电压和电流参数的趋势图。X-Y显示器的水平输入轴接收每个分区按1伏缩放的电压，而垂直轴接收每个分区按12.4 mA缩放的电流。由此产生的X-Y映射显示二极管的V-I属性。此简单测试的有用应用程序包括匹配组件。

 

Ⅲ.正交信号测量

两个相位相差90度的信号通过正交信号生成算法被组合以创建可变相位信号。具有幅值和相位的矢量由两个正交信号的相加来定义。矢量的两个方面由输入信号的强度决定。如图3所示，通过X-Y光标绘制的X-Y图可以查看和监控正交输入信号产生的矢量的相位和幅度。

图3

图3将矢量的相位轨迹显示为两个正交信号（信号的平方和）的X-Y图。笛卡尔坐标以及矢量幅度（半径）和相位（角度）可以由X-Y光标读取。

在X-Y显示器上可以看到由两个指数加权射频脉冲的平方和决定的旋转矢量轨迹。通道1和通道2中的源采样点处的电压以及相对于正X轴的矢量幅度（半径）和相位都由X-Y光标读取。这些光标读数跟随波形X-Y、X-T和Y-T。这意味着所有光标测量矢量的源分量都是同时测量的。在401mV矢量幅度有349.6mV的X组件和196.9 mV的Y组件，因为这些矢量参数的错误来源可以很容易地确定，此信息是在应用程序，需要正交信号生产，如雷达和数字通信应用的帮助。

X-Y显示器还可以提供保持图中所涵盖的几条迹线的持续显示。在持久性显示中使用强度或颜色来指示像素显示的频率。一个16QAM信号的同相（I）和求面积（Q）组件如图4所示，以及一个X-Y状态转移图，该图说明了如何根据Q组件确定I组件。在这个X-Y显示器中，使用的是单色持久性。

图4

图4:使用单色持久性渲染的X-Y图。其中，状态转移图的数据状态显示为亮点，而多个跃迁的相位路径显示得更亮。

状态转换图指示数据状态之间的路径，并显示每个转换路径两端的数据状态。数据状态在X-Y图上显示为较亮的点，因为波形在每个数据状态中花费的时间比在过渡路径中花费的时间多。对于45度、135度、225度和315度的四个相位状态，两个不同的矢量大小写了两次，它们也显得更亮。结果，余辉图提供了关于该测量的进一步细节，例如重叠向量的更可见的描绘。

 

Ⅳ. 功率相关X-Y测量

X-Y显示器可用于功率开关器件的测量。为确保器件在其安全工作范围内工作，图5描述了功率FET（SOA）两端的电压与电流的关系。

图5

图五：用于测量功率FET的工作区（SOA）的X-Y图，绘制漏极电流与漏极-源极电压的关系。通过/失败检验将X-Y图与模板进行比较，红色圆圈指示失败。

漏极电流被施加到垂直轴，而FET两端的漏极-源极电压（VDS）被施加到水平轴。FET导通，X-Y图的垂直部分显示，VDS实际上是恒定的电流上升。场效应管关断，电流为0，水平环水平时电压波动。小工具断电时发生的切换转换由中间轨迹表示。此测试确认设备的最大允许电压、电流和功率尚未达到。

用于跟踪测量结果的“通过/失败”模板显示在蓝色部分。模板不应该与X-Y迹线相交。

另一种与电源相关的X-Y测量是测量电感器件的磁特性。图6所示为测得的电感器磁滞曲线。

图6

图六：磁滞图描绘磁感应强度作为磁场强度的函数。

磁感应强度和磁通密度是磁滞图的输入。磁通密度由外加电压的积分决定，而磁感应强度则由通过电感器的电流决定。这些计算可以使用本文软件选项中使用的示波器进行，使用已知的线圈几何形状（横截面积和磁路长度）、电压和电流进行功率测量。每个周期的能量损失，也称为滞后损失，发生在滞后环内。

 

五、机械测量

机械设备的分析也可以用X—Y图来完成。要将机械数据转换成比例的电信号，需要合适的传感器。发动机的压力-容积图，如图7所示，是一个机械单元的X-Y图的很好的说明。

图7

图七：X-Y图绘制压力作为内燃机气缸容积的函数。

连接到气缸火花塞的压力传感器测量压力值。旋转编码器使用测得的曲柄角来确定体积。这两种传感器都使用了示波器的重新标度功能，可以使用通用的压力和体积单位进行测量，在本例中为帕斯卡和升。PV图显示两个环。顶部的一个是排气行程，而下面的一个是较大的一个。PV图回路内的面积与发动机每循环产生的机械功成正比。当排气行程为负功时，动力行程为正功。

 

六.总结

很明显，X-Y显示器是读取测量值的非常有用的工具。除了比较信号，它还说明了绘制变量之间的关系，并以图形方式显示正交输入的矢量幅度和相位。此外，它可以显示任何能量的增益或损失，而骑。在学习数字示波器的双踪应用时，工程师应该记住这种特殊的仪器。