频域示波器如何帮助识别谐波失真？

1. 谐波失真的基本概念

2. 频域示波器识别谐波失真的步骤

（1）连接信号源

（2）设置频域示波器

• 选择频率范围：设置频谱分析仪的频率范围，确保覆盖信号的基频及其可能的谐波频率。
• 调整分辨率带宽（RBW）：选择较窄的RBW以提高频率分辨率，从而更清晰地分辨出谐波成分。
• 设置视频带宽（VBW）：VBW应大于或等于RBW，以平滑频谱显示。

（3）启动FFT分析

• 启用频域示波器的FFT功能，将时域信号转换为频域信号。
• 选择合适的FFT窗口类型（如汉宁窗）和点数，以提高频谱分析的精度。

（4）观察频谱

• 在频谱图中，基波通常是最显著的峰值，而谐波成分会出现在基波频率的整数倍位置。
• 记录基波和各次谐波的频率和幅度。

（5）计算谐波失真

• 总谐波失真（THD）：计算基波幅度与所有谐波幅度的比值，通常用dBc表示。
• 公式为：
  $$THD=\sqrt{\frac{A_2^2+A_3^2+\cdots +A_n^2}{A_1^2}}$$
  其中，$A_1$ 是基波幅度，$A_n$ 是第 $n$ 次谐波的幅度。

（6）分析结果

• 如果谐波失真水平超出标准要求（如-40 dBc），则需要进一步优化设备或电路设计。
• 可以通过增加滤波器、优化电源设计或调整放大器特性来降低谐波失真。

3. 实际应用案例