普源示波器测量THD的方法

1. 概述

谐波失真(Total Harmonic Distortion， THD)是一个重要的音频指标，用于衡量信号中非基波成分的大小。THD反映了信号的失真程度，是评估音频设备性能的重要指标之一。普源示波器作为一种常见的测量仪器，具有丰富的测量功能，可以方便地测量信号的THD。本文将详细介绍如何使用普源示波器测量THD。

2. 测量原理

THD的计算公式为:

THD = √(V2^2 + V3^2 + ... + Vn^2) / V1

其中，V1为基波幅值，V2~Vn为各次谐波幅值。

普源示波器可以通过频谱分析的方式，测量出信号的各次谐波幅值，再根据上述公式计算出THD。具体步骤如下:

1) 采集待测信号，并对其进行FFT频谱分析，获取各次谐波的幅值。

2) 将基波幅值V1和各次谐波幅值V2~Vn代入公式，计算出THD。

3. 操作步骤

下面以普源DS1102E示波器为例，介绍具体的测量步骤:

1) 将待测信号接入示波器的输入通道。设置合适的输入量程和采样率，确保信号波形清晰完整。

2) 进入"频谱分析"菜单，选择"FFT"功能。设置FFT的参数，如窗函数、频率范围等，以获得良好的频谱分析效果。

3) 观察FFT频谱图，找到基波频率和各次谐波的幅值。记录下基波幅值V1和各次谐波幅值V2~Vn。

4) 将这些数据代入THD计算公式，即可得到信号的THD值。示波器也可以直接给出THD的计算结果。

4. 测量注意事项

1) 信号输入电平要适中，避免出现过载或过小的情况，影响测量精度。

2) 选择合适的FFT参数，如窗函数、频率范围等，以获得准确的频谱分析结果。

3) 确保待测信号为纯正弦波，不含其他干扰成分，否则测量结果会受到影响。

4) 测量环境要尽量静谧，减少外界干扰对测量的影响。

5) 根据实际情况，可适当调整示波器的触发模式和耦合方式，以获得稳定的波形显示。

5. 应用案例

下面以一个音频功放电路为例，介绍如何使用普源示波器测量其THD:

1) 将功放的输出信号接入示波器通道，设置合适的输入量程。

2) 进入FFT频谱分析模式，观察信号的频谱图。找到基波频率和各次谐波的幅值。

3) 将这些数据代入THD计算公式，得到功放输出信号的THD值。

4) 可以调整功放的工作状态，观察THD的变化情况，分析功放的失真特性。

通过这种方法，可以快速、准确地测量出音频设备的THD指标，为设备的性能优化提供依据。

普源示波器凭借其强大的信号分析功能，可以方便地测量电子电路中信号的THD指标。本文详细介绍了使用普源示波器测量THD的具体方法，希望对从事音频测试的工程师们有所帮助。