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X-Y APPLICATIONS
*
P h a s e S h i f t M e a s u r e m e n t
A m e t h o d o f p h a s e m e a s u r e m e n t r e q u i r e s c a l c u l a t i o n s b a s -
e d o n t h e L i s s a j o u s p a t t e r n s o b t a i n e d u s i n g X - Y o p e r a t i o n s .
D i s t o r t i o n d u e t o n o n - l i n e a r a m p l i f i c a t i o n a l s o c a n b e d i s -
p l a y e d .
A s i n e w a v e i n p u t i s a p p l i e d t o t h e a u d i o c i r c u i t b e i n g t e s t -
e d . T h e s a m e s i n e w a v e i n p u t i s a p p l i e d t o t h e v e r t i c a l i n -
p u t o f t h e o s c i l l o s c o p e , a n d t h e o u t p u t o f t h e t e s t e d c i r c u i t
is a p p l i e d t o t h e h o r i z o n t a l i n p u t o f t h e o s c i l l o s c o p e . T h e
a m o u n t of p h a s e d i f f e r e n c e b e t w e e n t h e t w o s i g n a l s c a n
b e c a l c u l a t e d f r o m t h e r e s u l t i n g w a v e f o r m .
T o m a k e p h a s e m e a s u r e m e n t s , u s e t h e f o l l o w i n g p r o c e d u r e .
1 . U s i n g a n a u d i o s i g n a l g e n e r a t o r w i t h a p u r e s i n u s o i d a l
s i g n a l , a p p l y a s i n e w a v e t e s t s i g n a l a t t h e d e s i r e d t e s t
f r e q u e n c y t o t h e a u d i o n e t w o r k b e i n g t e s t e d .
2 . S e t t h e s i g n a l g e n e r a t o r o u t p u t f o r t h e n o r m a l o p e r a t i n g
l e v e l of t h e c i r c u i t b e i n g t e s t e d . If d e s i r e d , t h e c i r c u i t ' s
o u t p u t m a y b e o b s e r v e d o n t h e o s c i l l o s c o p e . If t h e t e s t
c i r c u i t i s o v e r d r i v e n , t h e s i n e w a v e d i s p l a y o n t h e o s c i l -
l o s c o p e i s c l i p p e d a n d t h e s i g n a l l e v e l m u s t b e r e d u c e d .
3 . C o n n e c t t h e c h a n n e l 2 p r o b e t o t h e o u t p u t o f t h e t e s t
c i r c u i t .
4 . S e l e c t X - Y o p e r a t i o n b y p l a c i n g t h e H O R I Z M O D E s w i t c h
in t h e X - Y p o s i t i o n .
5 . C o n n e c t t h e c h a n n e l 1 p r o b e t o t h e i n p u t o f t h e t e s t
c i r c u i t .
( T h e i n p u t a n d o u t p u t t e s t c o n n e c t i o n s t o t h e v e r t i c a l a n d
h o r i z o n t a l o s c i l l o s c o p e i n p u t s m a y b e r e s e r v e d . )
6 . A d j u s t t h e c h a n n e l 1 a n d 2 g a i n c o n t r o l s f o r a s u i t a b l e
v i e w i n g s i z e .
7 . S o m e t y p i c a l r e s u l t s a r e s h o w n in F i g . 4 3 .
If t h e t w o s i g n a l s a r e in p h a s e , t h e o s c i l l o s c o p e t r a c e is
a s t r a i g h t d i a g o n a l l i n e . If t h e v e r t i c a l a n d h o r i z o n t a l g a i n
a r e p r o p e r l y a d j u s t e d , t h i s l i n e i s a t a 4 5 ° a n g l e . A 9 0 °
p h a s e s h i f t p r o d u c e s a c i r c u l a r o s c i l l o s c o p e p a t t e r n .
P h a s e s h i f t o f l e s s ( o r m o r e ) t h a n 9 0 ° p r o d u c e s a n ellip-
t i c a l o s c i l l o s c o p e p a t t e r n . T h e a m o u n t of p h a s e s h i f t c a n
be c a l c u l a t e d f r o m t h e o s c i l l o s c o p e t r a c e a s s h o w n in F i g .
4 2 .
F i g . 4 2 P h a s e shift c a l c u l a t i o n
SINE * = - ? -
A
Where cj> = phase angle
Amplitude
No
amplitude
distor-
tion, no out of phase
no out of phase
Amplitude
No
amplitude
distor-
out of phase
tion, out of phase
F i g . 4 3 T y p i c a l p h a s e m e a s u r e m e n t o s c i l l o s c o p e d i s p l a y
*
F r e q u e n c y M e a s u r e m e n t
1 . C o n n e c t t h e s i n e w a v e o f k n o w n f r e q u e n c y t o t h e c h a n -
nel 2 I N P U T j a c k o f t h e o s c i l l o s c o p e a n d s e l e c t X — Y
o p e r a t i o n . T h i s p r o v i d e s e x t e r n a l h o r i z o n t a l i n p u t .
2 . C o n n e c t t h e v e r t i c a l i n p u t p r o b e ( C H 1 I N P U T ) t o
u n k n o w n
f r e q u e n c y .
3 . A d j u s t t h e c h a n n e l 1 a n d 2 s i z e c o n t r o l s f o r c o n v e n i e n t ,
e a s y - t o - r e a d s i z e o f d i s p l a y .
4 . T h e r e s u l t i n g p a t t e r n , c a l l e d a L i s s a j o u s p a t t e r n , s h o w s
t h e r a t i o b e t w e e n t h e t w o f r e q u e n c i e s .
Unknown frequency
to Vertical input,
Standard frequency
to Horizontal input
See note
See note
Note: Any one of these figures, depending
upon phase relationship
F i g . 4 4 L i s s a j o u s w a v e f o r m s u s e d for
f r e q u e n c y m e a s u r e m e n t
distortion,
1 8 0 ° out of phase
distortion,
9 0 ° out of phase
t h e
Ratio of u n k n o w n
to standard
1/2:1
1:1
1-1/2:1
6:1
3 1
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