用简单电路在示波器上画出生动的图形

不管屏幕保护等计算机图形程序有多么生动，有一种模拟图形始终让人印象深刻，那就是正交艺术—使用一个示波器、一个变频方波发生器和一个R-L-C谐振电路便能够显示图形(图1)，这为实验室工作增添了许多乐趣。正交工艺最常见的显示图形是双螺旋，那么双螺旋图形看上去是什么样的呢(图2)？



方波频率大约是R-L-C电路谐振频率的十分之一。当方波发生器的频率增加时，双螺旋图形会展开直至变为一个环形。示波器受其横向和纵向输入驱动，其中并未使用扫描电路。由于我们使用的是音频，所以一个便宜的示波器便已足够。
如果使用状态变量滤波器来代替R-L-C电路，就可以得到一个更通用的显示版本。如图3所示，示波器的垂直板与带通(BP)输出相连，其水平板与滤波器低通(LP)输出相连。图4展示了状态变量滤波器电路。





图5展示了此种设置方式产生的显示结果。如图6所示，使用不同的输入波形即可得到不同的显示结果。例如，一个短脉冲可生成一个单螺旋图形，一个三角波形输入可生成一个环形显示结果。使用滤波器高通(HP)输入可生成不同类型的显示结果。