Keithley 2015 THD 和音頻分析萬用表
The 2015-P Audio Analyzing Digital Multimeter and the
2015 Total Harmonic Distortion Multimeter combine
audio band quality measurements and analysis with a
full-function 6?-digit DMM. Test engineers can make a
broad range of voltage, resistance, current, frequency,
and distortion measurements, all with the same
compact, half-rack measurement instrument. The 2015-P
offers additional processing capacity for frequency
spectrum analysis.
Key Features
? THD, THD+Noise, and SINAD measurements
? 20 Hz–20 kHz sine wave generator
? Fast frequency sweeps
? 2015-P identifies peak spectral components
? Sine wave generator maximum amplitude: 4 Vrms
single-ended or 8 Vrms differential output
? Individual harmonic magnitude measurements
? 5 standard audio shaping filters
? 13 DMM functions (6? digits)
? GPIB and RS-232 interfaces
2015-P 音頻分析數(shù)字萬用表和 2015 總諧波失真萬用表將音頻頻段的質(zhì)量測量與分析功能，和一臺全功能的 6 位半數(shù)字萬用表相結(jié)合。測試工程師能夠使用這同一臺小巧的半機(jī)架式測量儀器，進(jìn)行廣泛的電壓、電阻、電流、頻率和失真測量。2015-P 型號還具備額外的處理能力，可用于頻譜分析。
主要特點
?總諧波失真（THD）、總諧波失真加噪聲（THD+Noise）以及信納比（SINAD）測量
?20 赫茲至 20 千赫茲正弦波發(fā)生器
?快速頻率掃描
?2015-P 可識別頻譜峰值成分
?正弦波發(fā)生器*大幅度：單端輸出 4 伏有效值或差分輸出 8 伏有效值
?單個諧波幅度測量
?5 種標(biāo)準(zhǔn)音頻整形濾波器
?13 種數(shù)字萬用表功能（6 位半）
?通用接口總線（GPIB）和 RS-232 接口
頻域失真分析
對于諸如評估組件、設(shè)備和系統(tǒng)中的非線性失真等應(yīng)用場景，基于數(shù)字信號處理（DSP）的處理方式使得 2015 型和 2015-P 型儀器能夠在傳統(tǒng)的時域儀器中提供頻域分析功能。它們可以在 20 赫茲至 20 千赫茲的整個音頻頻段內(nèi)測量總諧波失真（THD）。它們還能在較寬的輸入范圍（高達(dá) 750 伏有效值）內(nèi)進(jìn)行測量，并且具有較低的殘余失真（–87 分貝）。總諧波失真（THD）的讀數(shù)既可以用分貝表示，也可以用百分比表示。
除了總諧波失真（THD）之外，2015 型和 2015-P 型儀器還可以計算總諧波失真加噪聲（THD+Noise）以及信納比（SINAD，即信號與噪聲加失真之比）。
對于那些*關(guān)注單個諧波的分析工作，這些儀器能夠報告失真測量中所包含的任意（*多 64 個）諧波幅度。用戶可以對計算中要包含的實際諧波數(shù)量進(jìn)行編程設(shè)置，這樣就能針對特定的應(yīng)用優(yōu)化測量的準(zhǔn)確性、速度和復(fù)雜程度。（見圖 1）
Keithley 2015 THD 和音頻分析萬用表
為生產(chǎn)測試優(yōu)化設(shè)計
2015 型和 2015-P 型儀器能夠進(jìn)行快速頻率掃描，以便在生產(chǎn)測試系統(tǒng)中對音頻頻段電路進(jìn)行特性分析。例如，這些儀器可以在僅 1.1 秒的時間內(nèi)完成對 30 個頻率的單次掃描，并將均方根（rms）電壓讀數(shù)和總諧波失真（THD）讀數(shù)傳輸至計算機(jī)。利用這些數(shù)據(jù)，能夠在極短的時間內(nèi)完成完整的頻率響應(yīng)分析以及諧波失真隨頻率變化的分析。因此，在不減少測試數(shù)量或每次測試的測量項目的情況下，就可以對諸如手機(jī)這類大批量生產(chǎn)設(shè)備的音頻性能進(jìn)行高速測試。這些為生產(chǎn)測試優(yōu)化設(shè)計的儀器，與使用通用音頻分析儀所能達(dá)到的測試速度相比，測試工程師能夠在不犧牲生產(chǎn)測試質(zhì)量的前提下縮短測試時間。
Keithley 2015 THD 和音頻分析萬用表
圖 2、圖 3 和圖 4 展示了 2015 型和 2015-P 型儀器如何在單一測試協(xié)議中同時提供時域和頻域測量。
圖 2 展示了一個示例測試系統(tǒng)原理圖，其中一個電信設(shè)備處于環(huán)回模式測試中。音頻分析數(shù)字萬用表的信號源提供一個激勵頻率掃描，而音頻分析數(shù)字萬用表則測量來自麥克風(fēng)電路的響應(yīng)。
圖 3 展示了對總諧波失真（THD）以及前三次諧波作為頻率函數(shù)的頻域分析結(jié)果。
圖 4 展示了作為頻率函數(shù)的麥克風(fēng)電路輸出電壓的時域分析結(jié)果。
Keithley 2015 THD 和音頻分析萬用表
雙輸出源
2015 型和 2015-P 型儀器內(nèi)置了一個音頻頻段正弦波信號源，用于生成激勵信號。同時還提供**個輸出，該輸出與**個輸出反相，這使得對差分輸入電路的共模性能或噪聲消除性能測試變得更加簡便。2015 型和 2015-P 型儀器具有 4 伏有效值的單端輸出和 8 伏有效值的差分源輸出。
豐富多樣的音頻濾波器選擇
儀器提供了五種行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的帶通濾波器，用于對音頻和電信應(yīng)用中的輸入信號進(jìn)行整形?？捎玫臑V波器包括國際電報電話咨詢委員會（CCITT）加權(quán)濾波器、國際無線電咨詢委員會（CCIR）濾波器、C 計權(quán)濾波器、CCIR/ARM 濾波器以及 “A” 計權(quán)濾波器（見圖 5a 至 5e）。2015 型和 2015-P 型儀器提供了可編程的高截止（低通）和低截止（高通）濾波器。此外，這兩種濾波器可以組合使用，構(gòu)成一個帶通濾波器。這些可編程濾波器可用于濾除生產(chǎn)車間里機(jī)電設(shè)備產(chǎn)生的噪聲，或者模擬其他類型的系統(tǒng)傳輸特性。
Keithley 2015 THD 和音頻分析萬用表
廣泛的測量靈活性
除了具備總諧波失真（THD）、總諧波失真加噪聲（THD+Noise）、信納比（SINAD）以及單個諧波的測量能力之外，這些儀器還提供了一整套**的數(shù)字萬用表（DMM）功能，包括直流電壓（DCV）、交流電壓（ACV）、直流電流（DCI）、交流電流（ACI）、二線制電阻（2WΩ）、四線制電阻（4WΩ）、溫度、頻率、周期、分貝（dB）、分貝毫瓦（dBm）和通斷性測量，以及二極管測試。這種多功能設(shè)計在配置測試裝置時，能夠?qū)㈩~外的設(shè)備成本降至*低。
寬帶或窄帶噪聲測量
2015 型和 2015-P 型儀器能夠測量寬帶噪聲和窄帶噪聲。此外，這些儀器的數(shù)字信號處理（DSP）功能使用戶能夠在 20 赫茲至 20 千赫茲的音頻頻段或該頻段的一個窄帶部分內(nèi)，對均方根（RMS）電壓噪聲進(jìn)行頻域測量。而且，在存在激勵信號的情況下也能提取噪聲測量值，以便快速進(jìn)行信噪比計算。
頻譜分析2015-P 型儀器具備內(nèi)部計算能力，能夠?qū)Σ杉降男盘栴l譜進(jìn)行特性分析。該儀器可以識別并報告完整頻譜中或指定頻段內(nèi)*大值的頻率和幅度。它還能按幅度降序識別其他峰值（見圖 6）。2015-P 型儀器的板載功能使其能夠更快速地對頻譜進(jìn)行**分析，而且?guī)缀鯚o需或根本無需外部分析軟件。
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015-P型儀器的頻譜分析功能有哪些應(yīng)用場景？
除了2015-P型儀器，還有哪些儀器具備類似
What is the frequency range of the narrow band noise measurement?
Can the instruments measure noise with different frequencies?
How accurate are the noise measurements of these instruments?
