摘要：在當(dāng)前的數(shù)字示波器中,，示波器的各個(gè)功能都有其獨(dú)特且強(qiáng)大的本領(lǐng),，它們彼此獨(dú)立而又相互聯(lián)系,，所謂三個(gè)臭皮匠賽過一個(gè)諸葛亮,，是不是可以將某些功能巧妙地組合使用,，產(chǎn)生1+1>2的效果呢,？這不僅可以將各個(gè)功能發(fā)揮到極致,，還可以將問題化繁為簡,。在這場戰(zhàn)役中三個(gè)臭皮匠是否能凱旋而歸呢，我們拭目以待吧,！

1,、示波器三大功能

（1）FFT運(yùn)算功能。通過FFT運(yùn)算,，可以有效地分析波形的頻域特性,，直觀地查看到波形中存在的各個(gè)頻率分量的功率、有效值,、相位等特性,，有效地應(yīng)用在分析被測系統(tǒng)中的諧波分量和失真、電源信號中的噪聲特性等場合,。ZDS2000系列示波器標(biāo)配4Mpts的FFT,，在1GSa/s的FFT等效采樣率下頻率分辨率仍能精細(xì)到250Hz，可準(zhǔn)確快速的分析信號干擾來源,。

（2）數(shù)字濾波器功能,。它是使用IIR或FIR數(shù)字濾波器，對被測信號進(jìn)行數(shù)字濾波,。通過較少的計(jì)算量,，可以使通帶內(nèi)具有很好的平坦度、阻帶內(nèi)有足夠的衰減和足夠小的阻帶紋波,。ZDS2024示波器標(biāo)配的IIR數(shù)字濾波功能可選擇高通或低通濾波,，截止頻率可選擇100Hz到100MHz的寬調(diào)節(jié)范圍。如下圖1所示,，是ZDS2024示波器在設(shè)置歸一化截止頻率為0.08的低通巴特沃斯濾波器的幅頻響應(yīng)曲線：

                    圖1 低通濾波器的幅頻響應(yīng)曲線

（3）自動測量功能,。不僅可以測量通道源的波形，還可以測量經(jīng)過數(shù)學(xué)運(yùn)算或者數(shù)字濾波后的波形,。ZDS2000系列示波器標(biāo)配的“真正意義”的參數(shù)測量統(tǒng)計(jì)會把屏幕上捕獲的所有波形進(jìn)行測量統(tǒng)計(jì),，得出當(dāng)前值、最大值,、最小值和平均值,、標(biāo)準(zhǔn)差,、測量次數(shù)。用戶通過觀察統(tǒng)計(jì)最大值和最小值可快速了解波形中可能存在的異常,，通過觀察平均值,、標(biāo)準(zhǔn)差可快速評估信號特性。

2,、三大功能的組合

? FFT功能：可以有效地分析信號中的噪聲的頻域范圍,；

? 數(shù)字濾波功能：可以有效地過濾信號中的噪聲成分；

? 自動測量功能：可以用于測量經(jīng)過數(shù)學(xué)運(yùn)算或者數(shù)字濾波后的波形的各個(gè)參數(shù)指標(biāo),。

       如上所述,，我們已經(jīng)無形中就將“FFT + 數(shù)字濾波 + 自動測量”組合成了一個(gè)可用于定位噪聲、減少噪聲,、波形測量的利器,，可有效地用于存在干擾的被測信號的干擾定位和快速測量。下面,，我們就用這個(gè)利器來解決一個(gè)經(jīng)常會遇到的信號測量的問題,。

       當(dāng)我們在測量某些正弦小信號時(shí)，經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)紋波信號會夾雜很多的高次諧波和噪聲干擾,，造成波形不能有效觸發(fā),，更重要的是測量結(jié)果誤差很大。波形如下圖2所示：

                      圖2帶干擾的原始波形

       下面,，我們就看如何使用運(yùn)用三大功能的組合來解決這個(gè)問題，具體步驟如下所示：

Step1：定位噪聲范圍

       使用FFT運(yùn)算功能,，得到該波形的頻域特性,，分析波形的噪聲干擾范圍，從而定位噪聲范圍,。

                圖3示波器FFT頻譜分析圖

       由上圖3可知,，F(xiàn)FT測得的波形的基頻是357Hz（由于當(dāng)前FFT的頻譜分辨率為35.7Hz），干擾的噪聲信號的頻率范圍都是大于1KHz,。

Step2：信號濾波

       使用數(shù)字濾波器功能,。由于需要將高頻率信號過濾掉，因此在數(shù)字濾波菜單中選擇低通濾波模式,，然后將截止頻率設(shè)為1KHz,，將大于1KHz的頻率信號進(jìn)行低通濾波衰減。

       濾波后效果如下圖4所示：

                   圖4經(jīng)過數(shù)字濾波后的波形圖

Step3：參數(shù)測量

       對于數(shù)字濾波后的波形,，可以使用自動測量功能,，對濾波后的波形的電壓、時(shí)間,、計(jì)數(shù)等測量項(xiàng)進(jìn)行測量,。如下圖5所示，電壓方面，原始波形的峰峰值（Pk-Pk）為700mV,，而數(shù)字濾波后波形的峰峰值為357mV,，測量更加準(zhǔn)確。時(shí)間方面,，原始波形的頻率測量值（Freq）為1.127kHz,，波動很大，而數(shù)字濾波后波形的頻率值為355.2Hz,，波動非常小,。

                圖5原始波形與數(shù)字濾波波形的測量結(jié)果對比

       ZDS2000示波器擁有4Mpts FFT運(yùn)算、數(shù)字濾波功能,、51種“真正意義”的自動測量統(tǒng)計(jì)這三大功能,，如果能夠靈活地組合使用，將會使各個(gè)功能發(fā)揮到極致,，極大地提高工作的效率,。