使用模拟发现2测量信号中的谐波

每个周期性信号可以被描述为具有不同频率，幅度和相移的正弦波之和。这提高了用正弦波合成信号的可能性，并分析所有类型的信号以确定构成这些信号的正弦波。通过使用FFT（快速傅里叶变换）来完成信号形状（时域中的数据域中的数据）到构成信号的正弦波（频域中的数据）。该算法以数字波形实现。严格描述正弦波的频率。每个周期性信号都具有称为基本频率的自身频率。它等于第一正弦波的频率。每个正弦波每个都是基频乘以特定索引。例如，第二正弦波的频率等于2乘以基频。正弦波的索引称为谐波。 This guide shows how to measure harmonics in a specific signal with the Analog Discovery 2 using an FFT in Digilent WaveForms.

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硬件

将模拟发现2连接到您的计算机。

将1+（示波器正输入，橙色电线）连接到W1（波形发生器输出，黄线）和1-（示波器负输入，橙色和白色电线）GND.（地面，黑线）。

软件

接下来，打开波形。这波格根仪器将用于生成信号，以及范围仪器将使用信号的形状并测量其谐波（FFT）。

  1. 要启动波形生成器，请单击“波格根按钮
  2. 切换到风俗模式
  3. 点击新的，并将下面的代码粘贴到文本框中
波形生成器代码var amp = [1,0,0,0,0,0,0,0,0];//从0到1的幅度值（0-100％）var pH = [0,0,0,0,0,0,0,0,0,0];//阶段值从0到1（0-360度）y =放大器[0] * sin（（1 * 2 * pi * x）+ 2 * pi * ph [0]）+放大器[1] * sin（（2 * 2 * pi * x）+ 2 * pi * pH [1]）+放大器[2] * sin（（3 * 2 * pi * x）+ 2 * pi * ph [2]）+放大器[3] * sin（（4 * 2 * pi * x）+ 2 * pi * pH [3]）+放大器[4] * sin（（5 * 2 * pi * x）+ 2 * pi * ph [4]）+ amp [5] * sin（（6 * 2 * pi * x）+ 2 * pi * pH [5]）+放大器[6] * sin（（7 * 2 * pi * x）+ 2 * pi * ph[6]）+ amp [7] * sin（（8 * 2 * pi * x）+ 2 * pi * pH [7]）+ amp [8] * sin（（9 * 2 * pi * x）+ 2* pi * pH [8]）+ amp [9] * sin（（10 * 2 * pi * x）+ 2 * pi * pH [9]）;

通过修改放大器和相位值，可以生成不同形状的信号。单击“生成”按钮以生成形状。

  1. 要启动示波器，请单击“范围按钮。
  2. 触发选项：源 -频道1， 状况 -升起， 等级 -0V.
  3. 时间选择：位置：0s.， 根据 ：1ms / div.
  4. 取消选中其框禁用频道2
  5. 频道选项：offset：0V.， 范围 ：500mv / div.，单击齿轮按钮并取消选中噪音复选框。
  6. 点击查看→FFT.显示FFT窗口
  7. FFT选项：开始：0Hz.， 停止 ：50khz.， 最佳 ：0dbv.， 底部 ：-80dbv.

测量

自定义测试矢量，幅度值为0到1（0-100％）：

模拟发现2波发生器中产生的信号FFT：

与基本频率相比，FFT分为频率，谐波，分贝等级，电压和百分比的结果：

频率 谐波 水平[DBV] 电压[V] 与基频相比[％]
1 1 -2.4 0.76 100.00％
3. 3. -12.0 0.25 33.11％
5. 5. -16.5 0.15 19.72％
7. 7. -19.5 0.11 13.96％
9. 9. -21.6 0.08 10.96％

其他波形的例子

Wavegen设置如下：简单，正弦，频率：500赫兹，幅度：1 V，偏移：0 V，对称：50％，阶段：0度

示波器设置如下：重复，正常，通道1，上升沿，0V

时间设置是位置：0 V和基础：500 US / DIV

通道1设置偏移：0 V偏移量和范围：500 mV / div

FFT设置开始：0赫兹，停止：50 kHz，顶部：0 dB，底部：-80 dB

WaveGen设置如下：简单，三角形，频率：1 kHz，幅度：1 V，偏移：0 V，对称：20％，阶段：0度

示波器设置如下：重复，正常，通道1，上升沿，0V

时间设置是位置：0 V和基础：1ms / div

通道1设置偏移：0 V偏移量和范围：500 mV / div

FFT设置开始：0赫兹，停止：50 kHz，顶部：0 dB，底部：-80 dB

WaveGen设置如下：自定义波形

示波器设置如下：重复，正常，通道1，上升沿，0V

时间设置是位置：0 V和基础：1ms / div

通道1设置偏移：0 V偏移量和范围：500 mV / div

FFT设置开始：0赫兹，停止：50 kHz，顶部：0 dB，底部：-80 dB

WaveGen设置如下：自定义波形

示波器设置如下：重复，正常，通道1，上升沿，0V

时间设置是位置：0 V和基础：1ms / div

通道1设置偏移：0 V偏移量和范围：500 mV / div

FFT设置开始：0赫兹，停止：50 kHz，顶部：0 dB，底部：-80 dB

下一步

有关如何使用模拟发现2的更多指南，请返回设备资源中心。

有关波形的更多信息，请访问波形参考手册。

有关FFT访问的更多信息孔信号处理

有关技术支持，请访问测试和测量Digilent论坛的一部分。

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