所有HMO系列示波器均擁有優秀的64kPts FFT功能，能夠勝任直接用HMO示波器測量THD值。

HMO1024：64k點FFT

什么是THD？

    由于組件的非線性特性，非線性失真通常發生于在信號經由系統傳輸的過程中。例如，當通過一個放大器發送一個固定頻率f1=1kHz的正弦波信號，在輸出端測量此正弦波信號時就會多少發生失真，這就表明放大器是非線性的。THD可以量化失真的具體數值。事實上，要做到理想化的絕對線性系統是不可能的，而這使得對一個非線性系統進行質量分析成為可能。

時間信號和頻譜

    如果系統是處于理想化的絕對線性狀態，輸入端的正弦波就不會有任何失真，會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，因此表現出線性的時間不變量系統。

    然而，在輸出端的實際正弦波失真不僅包括基頻f1，還有引起失真的其他諧頻。這些諧頻由基頻復合而來，可由輸出信號頻譜來測定THD值。

如何計算THD

    簡單來說，THD的計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算：

THD的測量：過去與現在

    幾十年來，在Hifi技術的放大器評價上，THD是一個重要的方面。為了確定一個系統的THD，根據公式，足以導出所有諧頻的電壓有效值。在過去，要測量這個有效值，使用模擬失真系數測量電橋。它包括了：在放大器輸入端的有源信號發生器，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測量AC組件的諧頻。這個過程要求極高準確度的陷波濾波器頻率，要符合信號發生器的頻率來過濾掉基本振蕩。

    現在，數字THD測量電橋廣泛使用。它包括了：產生基本振蕩的信號發生器，待測設備（DUT）和顯示頻譜的FFT分析器。基于這些設置，可以直接由頻譜確定失真系數的每個獨立諧頻的有效值。失真系數可以應用上面給出的公式計算出來。傳統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諧頻。相比之下，FFT分析器可以直接確定輸出端每個諧頻的影響，無需大量工作。

數字THD測量電橋

測試設置

這個測試設置相對簡單：

•設置信號發生器以正弦波信號（基本振蕩）輸出，例如f1=1kHz，振幅V1=1V，將信號發生器與放大器輸入  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

•設置Y坐標，以使得電壓有效值可以直接讀出（HMO示波器設置為Veff）

•重復測量各增益電平值，由于性能所限，放大器趨向于更嚴苛的失真度

•Hifi技術通常使用f1=1kH的頻率，保證足夠的諧頻帶寬

理想化LTI系統的頻譜

    在理想化的系統下，你預期f1=1kH的基本振蕩是離散的譜線，振幅可根據放大器有條件的改變。

非線性失真實際系統的頻譜

    除了基本振蕩，現在你可以看到，基頻復合后的諧頻的振幅，可以直接包含在公式中來計算THD.

一切盡在HMO

    假如示波器限制在只有2個FFT測量點，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，也包含了光標測量的綜合選擇。因此，一臺FFT模式下的HMO示波器，配合一臺諸如惠美HMF2550這樣高品質的函數信號發生器，就可以輕松地確定放大器的THD。菜單鍵可以輕松通過光標獲取譜線。此外，由選件Veff在Y坐標菜單顯示有效值，簡化了確定要求值的過程。