所有HMO系列示波器均擁有優(yōu)秀的64kPts FFT功能，能夠勝任直接用HMO示波器測量THD值。
HMO1024：64k點(diǎn)FFT
什么是THD？
由于組件的非線性特性，非線性失真通常發(fā)生于在信號(hào)經(jīng)由系統(tǒng)傳輸?shù)倪^程中。例如，當(dāng)通過一個(gè)放大器發(fā)送一個(gè)固定頻率f1=1kHz的正弦波信號(hào)，在輸出端測量此正弦波信號(hào)時(shí)就會(huì)多少發(fā)生失真，這就表明放大器是非線性的。THD可以量化失真的具體數(shù)值。事實(shí)上，要做到理想化的絕對(duì)線性系統(tǒng)是不可能的，而這使得對(duì)一個(gè)非線性系統(tǒng)進(jìn)行質(zhì)量分析成為可能。
時(shí)間信號(hào)和頻譜
如果系統(tǒng)是處于理想化的絕對(duì)線性狀態(tài)，輸入端的正弦波就不會(huì)有任何失真，會(huì)以同樣的頻率在輸出端輸出。正弦波有其初始形狀，除此之外還有振幅，因此表現(xiàn)出線性的時(shí)間不變量系統(tǒng)。
然而，在輸出端的實(shí)際正弦波失真不僅包括基頻f1，還有引起失真的其他諧頻。這些諧頻由基頻復(fù)合而來，可由輸出信號(hào)頻譜來測定THD值。
如何計(jì)算THD
簡單來說，THD的計(jì)算基于諧頻與基頻的比值。諧波組件由更高的諧頻（包括基頻f1）有效值組成。如果我們得到電壓有效值，則THD可以很容易按如下方法計(jì)算：
THD的測量：過去與現(xiàn)在
幾十年來，在Hifi技術(shù)的放大器評(píng)價(jià)上，THD是一個(gè)重要的方面。為了確定一個(gè)系統(tǒng)的THD，根據(jù)公式，足以導(dǎo)出所有諧頻的電壓有效值。在過去，要測量這個(gè)有效值，使用模擬失真系數(shù)測量電橋。它包括了：在放大器輸入端的有源信號(hào)發(fā)生器，放大器本身，陷波濾波器和電壓表。它可以切換開斷陷波濾波器來連續(xù)測量AC組件的諧頻。這個(gè)過程要求極高準(zhǔn)確度的陷波濾波器頻率，要符合信號(hào)發(fā)生器的頻率來過濾掉基本振蕩。
現(xiàn)在，數(shù)字THD測量電橋廣泛使用。它包括了：產(chǎn)生基本振蕩的信號(hào)發(fā)生器，待測設(shè)備（DUT）和顯示頻譜的FFT分析器?；谶@些設(shè)置，可以直接由頻譜確定失真系數(shù)的每個(gè)獨(dú)立諧頻的有效值。失真系數(shù)可以應(yīng)用上面給出的公式計(jì)算出來。傳統(tǒng)的模擬測量電橋通常需要大量的工作，不斷的在陷波濾波器和低通濾波器之間切換來確定各個(gè)諧頻。相比之下，F(xiàn)FT分析器可以直接確定輸出端每個(gè)諧頻的影響，無需大量工作。
數(shù)字THD測量電橋
測試設(shè)置
這個(gè)測試設(shè)置相對(duì)簡單：
•設(shè)置信號(hào)發(fā)生器以正弦波信號(hào)（基本振蕩）輸出，例如f1=1kHz，振幅V1=1V，將信號(hào)發(fā)生器與放大器輸入 端相連
•將FFT分析器與放大器輸出端連接，確定其頻率范圍，以確保有足夠的分辨率來測試20KHz的范圍
•設(shè)置Y坐標(biāo)，以使得電壓有效值可以直接讀出（HMO示波器設(shè)置為Veff）
•重復(fù)測量各增益電平值，由于性能所限，放大器趨向于更嚴(yán)苛的失真度
•Hifi技術(shù)通常使用f1=1kH的頻率，保證足夠的諧頻帶寬
理想化LTI系統(tǒng)的頻譜
在理想化的系統(tǒng)下，你預(yù)期f1=1kH的基本振蕩是離散的譜線，振幅可根據(jù)放大器有條件的改變。
非線性失真實(shí)際系統(tǒng)的頻譜
除了基本振蕩，現(xiàn)在你可以看到，基頻復(fù)合后的諧頻的振幅，可以直接包含在公式中來計(jì)算THD.
一切盡在HMO
假如示波器限制在只有2個(gè)FFT測量點(diǎn)，測量的選擇將被大大的限制。所有惠美HMO系列的儀器都提供極好的FFT分析選擇，這包含了65,536點(diǎn)，也包含了光標(biāo)測量的綜合選擇。因此，一臺(tái)FFT模式下的HMO示波器，配合一臺(tái)諸如惠美HMF2550這樣高品質(zhì)的函數(shù)信號(hào)發(fā)生器，就可以輕松地確定放大器的THD。菜單鍵可以輕松通過光標(biāo)獲取譜線。此外，由選件Veff在Y坐標(biāo)菜單顯示有效值，簡化了確定要求值的過程。