示波器作為電信號(hào)的通用測(cè)量?jī)x器，作用是把電信號(hào)轉(zhuǎn)化為肉眼可見、隨時(shí)間變化的幅值曲線。在可測(cè)量范圍內(nèi)降低各種干擾，讓用戶可以清晰觀測(cè)到主信號(hào)， 也是研發(fā)人員對(duì)示波器的基礎(chǔ)需求之一。

一、濾波功能

1、軟件濾波

     軟件濾波是通過(guò)軟件算法處理信號(hào)以抑制干擾的計(jì)算機(jī)編程技術(shù)，采用數(shù)字處理替代硬件濾波，具有低成本、易實(shí)現(xiàn)特點(diǎn)，一般在示波器的MATH中。

2、硬件濾波

     通常，示波器都配備有20M的帶寬限制快速設(shè)置，在紋波測(cè)試時(shí)屏蔽掉了部分高頻雜波對(duì)輸入端紋波測(cè)試的影響。而高分辨率示波器的低通濾波則與眾不同。其低通濾波器帶寬限制的設(shè)置，除了常規(guī)的快速設(shè)置外，還提供了從5MHz、10MHz、20MHz、50MHz到500MHz的多種選擇；濾波頻率微調(diào)功能，可以設(shè)置到3kHz，甚至更低，而且還是無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)的，就像汽車的無(wú)級(jí)變速箱一樣的方便，這樣就為電源工程師在做電源紋波測(cè)試時(shí)，可以對(duì)不同的帶寬限制范圍進(jìn)行精細(xì)的微調(diào)設(shè)置，隨心所欲地設(shè)置低通濾波器頻率，以達(dá)到需要穩(wěn)定觀察波形的目的。

二、使用方法

1、打開示波器并連接信號(hào)

     確保示波器已開機(jī)并正確連接到被測(cè)設(shè)備，將探頭插入示波器的輸入通道，并調(diào)整探頭的衰減比（如10:1）以匹配信號(hào)幅度。

2、選擇通道并設(shè)置耦合方式

     打開需要測(cè)量的通道（如通道1），在通道設(shè)置菜單中選擇耦合方式。若要濾除直流成分，可選擇“交流耦合"；若需保留直流信號(hào)，選擇“直流耦合"。

3、啟用硬件濾波功能

     在通道設(shè)置中找到“帶寬限制"或“硬件濾波"選項(xiàng)。部分型號(hào)可能直接顯示為“低通濾波"“高通濾波"或“帶通濾波"。根據(jù)需求選擇合適的濾波類型，并設(shè)置截止頻率。例如，若要濾除高頻噪聲，可選擇低通濾波并設(shè)置較低的截止頻率。

4、調(diào)整濾波參數(shù)

     根據(jù)信號(hào)特點(diǎn)和濾波需求，微調(diào)濾波參數(shù)，如階次、截止頻率等。部分示波器支持多階濾波，可通過(guò)增加階次提高濾波效果，但可能會(huì)影響信號(hào)的響應(yīng)速度。

5、觀察濾波后的波形

     設(shè)置完成后，觀察示波器屏幕上顯示的波形。若濾波效果不理想，可嘗試調(diào)整濾波參數(shù)或檢查探頭連接是否正確。

三、應(yīng)用場(chǎng)景

1、去除噪聲信號(hào)

     當(dāng)測(cè)試環(huán)境電磁干擾較強(qiáng)，或信號(hào)本身信噪比低時(shí)，高頻噪聲會(huì)混入測(cè)量信號(hào)。通過(guò)設(shè)置示波器的低通濾波器，可將高頻噪聲截止在輸入端，僅保留主信號(hào)頻率范圍內(nèi)的低頻成分，使波形更清晰。其適合示波器搭配電流鉗在低頻低溫時(shí)測(cè)試交流電機(jī)的電流變化。

2、減小測(cè)量誤差

     噪聲會(huì)干擾示波器對(duì)波形參數(shù)的量化測(cè)量，尤其在使用高衰減探頭時(shí)，微小誤差會(huì)被放大。結(jié)合濾波功能對(duì)波形進(jìn)行預(yù)處理，可提升測(cè)量精度。例如，通過(guò)低通濾波結(jié)合高分辨率模式，能更準(zhǔn)確地測(cè)量信號(hào)的幅值、周期等參數(shù)。

3、特定帶寬信號(hào)觀測(cè)

（1）低通/高通濾波：用于僅觀測(cè)低于或高于某個(gè)特定頻率的信號(hào)。例如，在分析PWM電壓信號(hào)時(shí)，可通過(guò)低通濾波提取基波成分，便于與電流波形進(jìn)行同步比較，實(shí)時(shí)調(diào)制功率因數(shù)。

（2）帶通濾波：用于觀測(cè)特定頻率范圍內(nèi)的信號(hào)。例如，在電源紋波測(cè)試中，可通過(guò)帶通濾波器提取特定頻段的紋波信號(hào)，排除其他頻率干擾。

4、觸發(fā)穩(wěn)定性優(yōu)化

     對(duì)于包含多個(gè)諧波分量的復(fù)雜信號(hào)，觸發(fā)可能不穩(wěn)定。此時(shí)可將濾波后的信號(hào)作為觸發(fā)源，設(shè)置合適的截止頻率過(guò)濾掉諧波，使觸發(fā)更穩(wěn)定，同時(shí)不影響原始波形顯示。

5、電源紋波測(cè)量

     在測(cè)量電源紋波時(shí)，接地夾引入的開關(guān)噪聲可通過(guò)硬件濾波器有效抑制。例如，將截止頻率設(shè)置為開關(guān)頻率的10倍以上，可無(wú)損測(cè)量電源紋波信號(hào)，且無(wú)需使用接地彈簧，簡(jiǎn)化測(cè)量操作。