
【电】 nonlinear distortion factor
非线性失真系数(Nonlinear Distortion Coefficient)是电子工程与信号处理领域的核心参数,用于量化系统或器件因非线性特性导致的信号畸变程度。其英文对应术语为"Nonlinear Distortion Coefficient",在《IEEE标准术语词典》中被定义为"输入信号经过非线性系统后,输出信号中新增频率成分与原始信号的比值" 。
该系数通过总谐波失真(Total Harmonic Distortion, THD)量化,计算公式为: $$ THD(%) = frac{sqrt{sum_{n=2}^{infty} V_n}}{V_1} times 100 $$ 其中$V_1$为基波电压有效值,$V_n$为第n次谐波电压有效值。国际电工委员会IEC 60268-5标准规定,专业音响设备的THD应低于0.1% 。
在卫星通信领域,欧洲航天局ECSS-E-ST-50-12C标准要求星载放大器的三阶交调失真系数不超过-25dBc,这一指标直接影响卫星信号传输质量 。
非线性失真系数(也称失真度)是衡量系统因非线性特性导致信号波形失真的量化指标,具体解释如下:
非线性失真指信号通过放大器等器件时,由于元件非线性特性(如三极管饱和区特性)导致输出波形畸变,表现为输出信号中出现输入信号没有的谐波成分。其系数用于量化这种失真的严重程度。
主要分为两种表述方式:
谐波总有效值与基波比值:定义为输出信号中谐波分量的总有效值与基波分量有效值之比,用总谐波失真(THD)表示。公式为: $$ THD = frac{sqrt{V_2 + V_3 + cdots + V_n}}{V_1} times 100% $$ 其中$V_1$为基波有效值,$V_2, V_3...$为各次谐波有效值。
谐波幅度百分比:部分文献定义为谐波电压幅度与基波幅度的百分比,原理与THD一致。
典型场景如三极管放大电路中,当集电极电流进入饱和区时,正弦波顶部被“削波”,导致输出信号包含高次谐波。
注:不同文献对系数的具体定义可能存在表述差异,但核心均反映谐波成分与基波的相对强度。如需完整技术细节,可参考电子工程类教材或标准文件。
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