
【電】 nonlinear distortion factor
非線性失真系數(Nonlinear Distortion Coefficient)是電子工程與信號處理領域的核心參數,用于量化系統或器件因非線性特性導緻的信號畸變程度。其英文對應術語為"Nonlinear Distortion Coefficient",在《IEEE标準術語詞典》中被定義為"輸入信號經過非線性系統後,輸出信號中新增頻率成分與原始信號的比值" 。
該系數通過總諧波失真(Total Harmonic Distortion, THD)量化,計算公式為: $$ THD(%) = frac{sqrt{sum_{n=2}^{infty} V_n}}{V_1} times 100 $$ 其中$V_1$為基波電壓有效值,$V_n$為第n次諧波電壓有效值。國際電工委員會IEC 60268-5标準規定,專業音響設備的THD應低于0.1% 。
在衛星通信領域,歐洲航天局ECSS-E-ST-50-12C标準要求星載放大器的三階交調失真系數不超過-25dBc,這一指标直接影響衛星信號傳輸質量 。
非線性失真系數(也稱失真度)是衡量系統因非線性特性導緻信號波形失真的量化指标,具體解釋如下:
非線性失真指信號通過放大器等器件時,由于元件非線性特性(如三極管飽和區特性)導緻輸出波形畸變,表現為輸出信號中出現輸入信號沒有的諧波成分。其系數用于量化這種失真的嚴重程度。
主要分為兩種表述方式:
諧波總有效值與基波比值:定義為輸出信號中諧波分量的總有效值與基波分量有效值之比,用總諧波失真(THD)表示。公式為: $$ THD = frac{sqrt{V_2 + V_3 + cdots + V_n}}{V_1} times 100% $$ 其中$V_1$為基波有效值,$V_2, V_3...$為各次諧波有效值。
諧波幅度百分比:部分文獻定義為諧波電壓幅度與基波幅度的百分比,原理與THD一緻。
典型場景如三極管放大電路中,當集電極電流進入飽和區時,正弦波頂部被“削波”,導緻輸出信號包含高次諧波。
注:不同文獻對系數的具體定義可能存在表述差異,但核心均反映諧波成分與基波的相對強度。如需完整技術細節,可參考電子工程類教材或标準文件。
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