
[电子] 谐波失真
The effect is termed harmonic distortion.
这种作用就称为谐波畸变。
Total harmonic distortion below 9% is obtained.
结果显示总谐波失真小于9%。
There are now two criteria that are used to evaluate harmonic distortion.
现有两个准则可用来评价谐波畸变。
This is the primary reason I choose sweeps for harmonic distortion testing.
这是主要的原因,我选择谐波失真测试扫荡。
The definitions of both harmonic distortion and total distortion are introduced.
介绍了谐波失真和总失真度的定义。
谐波失真(Harmonic Distortion)是电子工程和信号处理领域的关键术语,指信号传输过程中因系统非线性特性产生的额外谐波成分。当输入信号通过非线性元件(如放大器或变压器)时,输出信号中会包含原始基波频率整数倍的高次谐波,这些非原始频率成分的叠加会导致波形畸变,称为谐波失真。
其核心机理源于电子器件的非线性响应。例如,放大器的晶体管在饱和区工作时,输入-输出特性曲线偏离线性关系,导致正弦波信号被压缩或截断,产生二次、三次等谐波分量(公式:$V_{out} = a_0 + a1V{in} + a2V{in} + a3V{in} + cdots$)。根据IEEE标准定义,总谐波失真(THD)的计算方法为: $$ THD = frac{sqrt{V_2 + V_3 + cdots + V_n}}{V_1} times 100% $$ 其中$V_1$为基波电压有效值,$V_2$至$V_n$为各次谐波电压有效值。
在电力系统中,谐波失真会降低电能质量,引发设备过热、继电保护误动作等问题;在音频设备中则会导致音色劣化。国际电工委员会(IEC)在标准IEC 61000-3-2中规定了不同设备允许的谐波发射限值。测量谐波失真的常用仪器包括频谱分析仪和专用失真度测试仪,Keysight Technologies的技术文档指出,现代数字信号处理算法可有效提升谐波成分的检测精度。
参考资料
谐波失真(Harmonic Distortion)是指信号在传输或放大过程中,由于系统非线性特性导致输出信号中出现原始信号整数倍频率成分的现象。以下是详细解释:
基本定义
当输入信号通过非线性系统(如放大器、电力设备)时,输出信号不仅包含原始频率(基波),还会产生其整数倍的高次谐波成分。例如,输入1kHz正弦波可能产生2kHz(二次谐波)、3kHz(三次谐波)等成分,导致波形畸变。
产生原因
主要源于电子元件或电力负载的非线性特性,例如:
衡量指标
常用总谐波失真(THD, Total Harmonic Distortion)量化,计算公式为:
$$
THD = frac{sqrt{sum_{n=2}^{infty} V_n}}{V_1} times 100%
$$
其中(V_1)为基波电压,(V_n)为第(n)次谐波电压。例如,THD低于9%表明失真程度较低。
应用领域
相关术语扩展
如需更全面的技术参数或案例,可参考电子工程或电力系统专业文献。
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