普源示波器 DHO4804 测量 THD 的方法与要点

在电子信号的世界里，总谐波失真（THD）是评估信号质量的关键指标。它反映了信号中除基波之外的谐波成分的总体占比，对于判断电路性能、设备运行状态以及音频、电力等信号的纯净度至关重要。普源示波器 DHO4804 凭借其出色的性能和丰富的功能，为我们提供了测量 THD 的有效途径。接下来，让我们深入了解如何借助这款示波器精准测量 THD。

连接待测信号

在测量前，务必确保示波器与待测信号源均处于断电状态，这是保障操作安全和测量准确性的基础。选用 BNC 连接线或专用探头，将信号源输出端与示波器的输入通道（如 CH1 或 CH2）稳固相连。特别要注意的是，探头的接地夹必须准确无误地连接到信号源的公共接地端，稍有偏差就可能引入干扰，进而严重影响测量结果的准确性。倘若待测信号电压较高，为防止示波器输入级受损，务必选用高压探头，并仔细确认衰减系数设置是否正确，确保信号能够以合适的幅度输入到示波器中。

初始化示波器设置

开启示波器电源，耐心等待系统自检完成。进入主界面后，我们需要对示波器进行初步设置。首先调整垂直灵敏度（Volts/Div），依据信号幅值合理设定，比如若信号幅值约为 2V，将垂直灵敏度设为 “1V/Div” 较为适宜，这样能使波形在屏幕垂直方向上占据合适比例，便于清晰观察细节。接着设置水平时基（Time/Div），若信号频率为 1kHz，可将水平时基设为 “1ms/Div”，确保能完整显示信号的一个周期。触发模式通常选择 “边沿触发”，并精细调整触发电平，使波形稳定地显示在屏幕上，为后续测量奠定良好基础。

进入频谱分析模式

在示波器菜单栏中找到 “频谱分析” 功能，一般可通过按下 “Menu” 键，再在众多选项中导航至频谱分析选项来启用。频谱分析的核心是快速傅里叶变换（FFT）功能，启用后需对相关参数进行设置。窗函数的选择尤为关键，它直接影响频谱分析的效果。例如，Hanning 窗适用于瞬态信号，能有效减少频谱泄露；Rectangular 窗则适用于周期信号。频率范围的设置应覆盖基波频率的整数倍，若基波为 1kHz，可设置至 10kHz 或更高，以全面捕捉各次谐波。分辨率带宽的调整也需谨慎，合适的值能提高频谱精度，但过高的分辨率会显著延长计算时间，需根据实际情况权衡。

采集信号并观察频谱

一切准备就绪后，按下 “Run” 键启动信号采集。此时，示波器屏幕上会呈现出信号的频谱图。在频谱图中，最为显眼的基波频率对应的峰值，就是我们关注的信号主要能量所在。而基波频率整数倍处的其他峰值，便是各次谐波的体现。我们可以借助示波器的光标定位或标记功能，精准记录下这些关键点的幅值数据，为后续 THD 计算提供关键信息。

计算 THD 值

普源示波器 DHO4804 为我们提供了两种便捷的 THD 计算方式。一种是手动计算，根据记录的基波与谐波幅值，代入特定的计算逻辑（虽然不涉及公式，但原理类似从各次谐波幅值与基波幅值的关系去考量）来得出 THD 值。另一种更为高效的方式是利用示波器的自动 THD 测量功能，在频谱分析界面中找到 “THD” 选项，示波器便会自动快速地计算并显示出 THD 结果，大大节省了时间和精力，也减少了人为计算可能出现的误差。

测量过程中的注意事项

在整个测量过程中，有诸多细节需要留意。信号输入方面，务必避免输入信号过载，一旦信号幅度超过示波器量程，波形就会出现削顶失真，严重影响 THD 测量精度，所以要提前依据信号大致幅度调整好垂直灵敏度或探头衰减比例。输入耦合方式的选择也很重要，若信号含有直流成分，建议将输入耦合模式设为 “DC”，这样才能保证频谱分析的准确性，完整呈现信号全貌。

测量环境对结果也有较大影响，应尽量选择电磁干扰小的环境，关闭附近可能产生干扰的大功率设备，或采取屏蔽措施。同时，要避免使用过长或未屏蔽的连接线，防止外部噪声混入信号，干扰测量。

参数优化也是提升测量精度的关键。窗函数的选择要契合信号类型，不同窗函数对频谱泄露的抑制效果差异较大。频率分辨率的设置同样需要权衡，提高分辨率虽能更精确区分谐波分量，但会增加测量时间，需根据实际测量需求灵活调整。

通过普源示波器 DHO4804 进行 THD 测量，只要我们严格按照步骤操作，注意各项细节和参数优化，就能准确获取信号的 THD 值，为电子设备研发、电路故障排查、信号质量评估等工作提供有力的数据支持，助力我们在电子领域的探索与实践。