
[電子] 諧波失真
The effect is termed harmonic distortion.
這種作用就稱為諧波畸變。
Total harmonic distortion below 9% is obtained.
結果顯示總諧波失真小于9%。
There are now two criteria that are used to evaluate harmonic distortion.
現有兩個準則可用來評價諧波畸變。
This is the primary reason I choose sweeps for harmonic distortion testing.
這是主要的原因,我選擇諧波失真測試掃蕩。
The definitions of both harmonic distortion and total distortion are introduced.
介紹了諧波失真和總失真度的定義。
諧波失真(Harmonic Distortion)是電子工程和信號處理領域的關鍵術語,指信號傳輸過程中因系統非線性特性産生的額外諧波成分。當輸入信號通過非線性元件(如放大器或變壓器)時,輸出信號中會包含原始基波頻率整數倍的高次諧波,這些非原始頻率成分的疊加會導緻波形畸變,稱為諧波失真。
其核心機理源于電子器件的非線性響應。例如,放大器的晶體管在飽和區工作時,輸入-輸出特性曲線偏離線性關系,導緻正弦波信號被壓縮或截斷,産生二次、三次等諧波分量(公式:$V_{out} = a_0 + a1V{in} + a2V{in} + a3V{in} + cdots$)。根據IEEE标準定義,總諧波失真(THD)的計算方法為: $$ THD = frac{sqrt{V_2 + V_3 + cdots + V_n}}{V_1} times 100% $$ 其中$V_1$為基波電壓有效值,$V_2$至$V_n$為各次諧波電壓有效值。
在電力系統中,諧波失真會降低電能質量,引發設備過熱、繼電保護誤動作等問題;在音頻設備中則會導緻音色劣化。國際電工委員會(IEC)在标準IEC 61000-3-2中規定了不同設備允許的諧波發射限值。測量諧波失真的常用儀器包括頻譜分析儀和專用失真度測試儀,Keysight Technologies的技術文檔指出,現代數字信號處理算法可有效提升諧波成分的檢測精度。
參考資料
諧波失真(Harmonic Distortion)是指信號在傳輸或放大過程中,由于系統非線性特性導緻輸出信號中出現原始信號整數倍頻率成分的現象。以下是詳細解釋:
基本定義
當輸入信號通過非線性系統(如放大器、電力設備)時,輸出信號不僅包含原始頻率(基波),還會産生其整數倍的高次諧波成分。例如,輸入1kHz正弦波可能産生2kHz(二次諧波)、3kHz(三次諧波)等成分,導緻波形畸變。
産生原因
主要源于電子元件或電力負載的非線性特性,例如:
衡量指标
常用總諧波失真(THD, Total Harmonic Distortion)量化,計算公式為:
$$
THD = frac{sqrt{sum_{n=2}^{infty} V_n}}{V_1} times 100%
$$
其中(V_1)為基波電壓,(V_n)為第(n)次諧波電壓。例如,THD低于9%表明失真程度較低。
應用領域
相關術語擴展
如需更全面的技術參數或案例,可參考電子工程或電力系統專業文獻。
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