普源示波器 DHO802 如何測量THD

在現代電子技術領域，準確測量信號的總諧波失真（THD）對評估電子設備性能、保障信號質量至關重要。普源示波器 DHO802 功能強大，為工程師和技術人員提供了高效測量 THD 的可靠手段。本文將深入探討利用該示波器測量 THD 的相關技術。

THD 的基本概念

THD 即總諧波失真，是衡量信號質量的關鍵指標，用于量化信號中諧波成分相對于基波的比例。理想的電信號應是純凈的正弦波，但實際中，由于電路里的二極管、晶體管等非線性元件的影響，信號會產生畸變，出現基波頻率整數倍的諧波分量。THD 值越低，信號就越接近理想正弦波，失真程度也就越小。

普源示波器 DHO802 的關鍵特性

普源示波器 DHO802 擁有諸多適用于 THD 測量的特性。其較高的采樣率能夠精準捕獲快速變化的信號細節，保證對諧波分量的準確采樣；出色的垂直分辨率，可以清晰分辨不同幅值的信號，為準確測量基波與諧波幅值提供有力保障。此外，DHO802 豐富的測量與分析功能，尤其是頻譜分析功能，為 THD 測量奠定了堅實基礎。

使用 DHO802 測量 THD 的操作步驟

連接信號

將待測信號源通過合適的探頭連接到示波器 DHO802 的輸入通道，如 CH1。務必確保探頭接地良好，以此減少干擾。若信號電壓較高，需選用合適衰減比的探頭，并在示波器中正確設置探頭衰減系數。

設置示波器基本參數

開啟示波器，等待自檢完成。調整垂直靈敏度（Volts/Div），讓信號波形在屏幕上顯示的幅值大小合適。比如信號幅值約為 1V 時，可將垂直靈敏度設為 “500mV/Div”。根據信號頻率合理設置水平時基（Time/Div），像對于 1kHz 的信號，可設為 “1ms/Div”。選擇 “邊沿觸發” 模式，并調節觸發電平，使波形穩定地顯示在屏幕上。

進入頻譜分析模式

按下示波器前面板上的 “Menu” 鍵，在菜單中找到并選擇 “頻譜分析” 功能，啟用快速傅里葉變換（FFT）。這一功能能夠將時域信號轉換為頻域信號，方便我們分析諧波成分。

設置頻譜分析參數

窗函數選擇：根據信號特性進行選擇。一般來說，Hanning 窗適用于大多數含有噪聲的信號，能夠有效減少頻譜泄漏；Rectangular 窗則適用于周期且無噪聲的信號。

頻率范圍：設置合理的分析帶寬，要保證覆蓋基波頻率及其主要諧波頻率。如果基波頻率為 1kHz，可將頻率范圍設置到 10kHz 或更高。

分辨率帶寬：適當調整分辨率帶寬來提高頻譜精度，但過高的分辨率會增加計算時間，實際操作中需根據信號復雜程度和測量精度要求權衡選擇。

采集信號與觀察頻譜

按下 “Run” 鍵，示波器開始采集信號并顯示頻譜圖。在頻譜圖里，基波頻率對應的峰值，就是我們要關注的重要數據，其他各次諧波，比如 2 倍頻、3 倍頻等的幅值也清晰可見。可以利用示波器的光標定位或標記功能，準確讀取各諧波分量的幅值數據。

計算 THD 值

手動計算：將讀取到的基波與各次諧波幅值，按照特定的計算邏輯，就能得出 THD 值。

自動計算：普源示波器 DHO802 部分型號具備自動 THD 測量功能。在頻譜分析界面中找到 “THD” 選項，示波器便會自動計算并顯示 THD 結果，大大簡化了測量流程。

測量過程中的注意事項

避免信號過載

輸入信號幅值若超出示波器量程，會導致波形削頂失真，嚴重影響 THD 測量精度。因此測量前一定要預估信號幅值，合理設置垂直靈敏度或探頭衰減比例。

選擇合適的耦合方式

若信號包含直流成分，為確保頻譜分析的準確性，應將輸入耦合模式設置為 “DC”；若僅關注交流信號的諧波情況，可選擇 “AC” 耦合。

定期校準示波器

為保證測量結果的準確性，需定期對示波器進行校準，確保其各項測量指標的精度。

注意探頭的選擇與維護

不同類型的探頭適用于不同的測量場景，應根據信號特性選擇合適的探頭。同時，定期檢查探頭是否損壞，確保其性能良好。

普源示波器 DHO802 憑借其先進的功能和性能，為測量 THD 提供了便捷、準確的解決方案。通過正確連接信號、合理設置示波器參數以及準確分析測量結果，工程師和技術人員能夠高效地評估信號質量，為電子設備的研發、調試和維護提供有力支持。在實際應用中，不斷積累經驗，靈活運用示波器的各項功能，將進一步提升 THD 測量的準確性和效率，推動電子技術的發展與創新。