谐波失真文档
功放谐波失真
功放谐波失真
功放谐波失真指的是功放输出信号中含有除了基波外的各种谐波分量，从而影响音频信号的纯度和音质。
这种失真通常会导致声音变得扭曲、暗淡或者失真。
功放谐波失真通常由于功放电路上的某些元件或者电子管的不良工作引起。
在高功率输出情况下，功放电路的元件或者电子管可能会发生非线性行为，从而引起谐波失真。
为了解决功放谐波失真问题，可以采取一些措施，例如使用更高质量的电子元件、降低功率输出等。
此外，还可以采用一些数字信号处理技术来消除谐波失真。
- 1 -。
电气系统中问题谐波失真的常见原因、意义及解决办法
谐波电流对配电系统及其馈电的设施具有明显影响。
在规划系统扩建或改造时必须考虑它们的影响。
此外，确定非线性负载的规模和位置也是所有维护、故障排除和修理计划的重要组成部分之一。
现代电力系统中的谐波问题谐波是指正常电流波形的一种失真，一般是由非线性负载发射的。
开关模式电源(SMPS)、调速电机及驱动、复印机、个人电脑、激光打印机、传真机、电池充电器以及UPS 等都属于非线性负载。
单相非线性负载在现代办公大楼中较为常见，而三相非线性负载则普遍存在于工厂和工业车间里。
多数配电系统上的大部分非线性电力负载来自SMPS设备。
比如，所有计算机系统使用SMPS把市电交流电压转换为供内部电子设备使用的稳定低压直流电。
这些非线性电源会产生高振幅短脉冲电流，造成电流和电压波形严重失真——谐波失真，一般按总谐波失真(THD)衡量。
该失真向后传播回到电源系统，将影响连接在同一电源上的其他设备。
多数电力系统可以容忍一定程度的谐波电流，但当谐波在总负载中所占比例较为明显时就会出现问题。
随着这些频率较高的电流流经电力系统，它们会造成通信错误、过热和硬件受损，比如：配电设备、电缆、变压器、备用发电机等过热谐波阻抗造成的高电压和环流发热并浪费电能的高中性线电流因电压失真严重导致设备故障增大了连接设备中的内部能耗，造成元器件失效并缩短使用寿命支路断路器伪跳闸计量错误配线和配电系统失火发电机失效高振幅系数及有关问题降低系统功率因数，导致可用功率减小(kW对kVA)和每月电费处罚谐波技术概览谐波是频率达基频整数倍的电流或电压。
如果基频为60Hz，那么第2谐波为120 Hz，第3谐波为180 Hz等(见图1)。
当谐波频率占主导时，配电盘和变压器会与高频谐波产生的磁场形成机械共振。
发生这种情况时，配电盘或变压器会振动并针对不同谐波频率发出蜂鸣声。
第3到第25谐波频率是配电系统中最为常见的频率范围。
图1 电流波形的谐波失真所有周期波都会随各种频率的正弦波产生。
总谐波失真(THD)
总谐波失真百科名片总谐波失真总谐波失真是指用信号源输入时，输出信号比输入信号多出的额外谐波成分。
谐波失真是由于系统不是完全线性造成的，它通常用百分数来表示。
所有附加谐波电平之和称为总谐波失真。
一般说来，1000Hz频率处的总谐波失真最小，因此不少产品均以该频率的失真作为它的指标。
但总谐波失真与频率有关，必须在20-20000Hz的全音频范围内测出。
目录[隐藏]总谐波失真简介总谐波失真解析总谐波失真分类从放大器失真谈总谐波失真THD的其它定义[编辑本段]总谐波失真简介总谐波失真表明功放工作时，由于电路不可避免的振荡或其他谐振产生的二次，三次谐波与实际输入信号叠加，在输出端输出的信号就不单纯是与输入信号完全相同的成分，而是包括了谐波成分的信号，这些多余出来的谐波成分与实际输入信号的对比，用百分比来表示就称为总谐波失真。
一般来说，总谐波失真在1000赫兹附近最小，所以大部分功放表明总谐波失真是用1000赫兹信号做测试，但有些更严格的厂家也提供2 0－20000赫兹范围内的总谐波失真数据。
总谐波失真在1％以下，一般耳朵分辨不出来，超过10％就可以明显听出失真的成分。
这个总谐波失真的数值越小，音色就更加纯净。
一般产品的总谐波失真都小于1％@1kHz，但这个数值越小，表明产品的品质越高。
[编辑本段]总谐波失真解析在解释总谐波失真之前，我们先来了解一下何为谐波失真。
谐波失真是指音箱在工作过程中，由于会产生谐振现象而导致音箱重放声音时出现失真。
尽管音箱中只有基频信号才是声音的原始信号，但由于不可避免地会出现谐振现象（在原始声波的基础上生成二次、三次甚至多次谐波），这样在声音信号中不再只有基频信号，而是还包括由谐波及其倍频成分，这些倍频信号将导致音箱放音时产生失真。
对于普通音箱允许一定谐波信号成分存在，但必须是以对声音基频信号输出不产生大的影响为前提条件。
而总谐波失真是指用信号源输入时，输出信号（谐波及其倍频成分）比输入信号多出的额外谐波成分，通常用百分数来表示。
电动机的总谐波失真率-概述说明以及解释
电动机的总谐波失真率-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分需要对电动机总谐波失真率的主要概念和背景进行简要介绍。
可以参考下面的写作范例：概述电动机作为现代工业中常见的动力装置，其性能的优劣直接影响到生产效率和设备的可靠性。
然而，电动机在运行过程中会产生谐波失真，这对电力系统和电动机自身都会产生一系列不利影响。
电动机总谐波失真率是衡量电动机输出信号波形纯净度的重要指标。
它反映了电动机输出信号中包含的各阶谐波的含量和占比。
谐波失真使得电动机输出信号的波形不完美，甚至可能违背设定的性能要求。
因此，研究电动机总谐波失真率的影响因素和降低方法对于提高电动机性能和保障电力系统的稳定运行都具有重要意义。
本文将围绕电动机总谐波失真率展开深入探讨。
首先，我们将明确电动机总谐波失真率的定义和计算方法，以便读者对该指标有一个清晰的认识。
然后，我们将重点分析影响电动机总谐波失真率的因素，包括电动机设计、电源质量、负载特性等。
最后，我们将总结文章中的主要观点，并进一步探讨电动机总谐波失真率在电力系统中的重要性。
通过深入研究电动机总谐波失真率，我们有望为电动机的性能提升和电力系统的优化提供有益的参考和指导。
希望本文能够引起读者的兴趣，并对电动机总谐波失真率的研究和应用产生积极的影响。
1.2 文章结构本文分为引言、正文和结论三个部分。
在引言中，首先对电动机总谐波失真率的概念进行了概述，然后介绍了文章的结构和目的。
接下来的正文部分将深入探讨电动机总谐波失真率的定义以及影响因素。
最后，在结论部分对文章的主要观点进行总结，并对电动机总谐波失真率的重要性进行讨论。
在正文的第二部分，将详细阐述电动机总谐波失真率的定义。
包括对总谐波失真的概念进行解释，以及如何计算电动机总谐波失真率。
此外，还将介绍一些常见的电动机总谐波失真率的测量方法和评估标准。
通过对电动机总谐波失真率的定义的详细阐述，读者可以对该概念有一个清晰的理解。
在正文的第三部分，将分析影响电动机总谐波失真率的因素。
总谐波失真(THD)
总谐波失真百科名片总谐波失真总谐波失真是指用信号源输入时，输出信号比输入信号多出的额外谐波成分。
谐波失真是由于系统不是完全线性造成的，它通常用百分数来表示。
所有附加谐波电平之和称为总谐波失真。
一般说来，1000Hz频率处的总谐波失真最小，因此不少产品均以该频率的失真作为它的指标。
但总谐波失真与频率有关，必须在20-20000Hz的全音频范围内测出。
目录[隐藏]总谐波失真简介总谐波失真解析总谐波失真分类从放大器失真谈总谐波失真THD的其它定义[编辑本段]总谐波失真简介总谐波失真表明功放工作时，由于电路不可避免的振荡或其他谐振产生的二次，三次谐波与实际输入信号叠加，在输出端输出的信号就不单纯是与输入信号完全相同的成分，而是包括了谐波成分的信号，这些多余出来的谐波成分与实际输入信号的对比，用百分比来表示就称为总谐波失真。
一般来说，总谐波失真在1000赫兹附近最小，所以大部分功放表明总谐波失真是用1000赫兹信号做测试，但有些更严格的厂家也提供2 0－20000赫兹范围内的总谐波失真数据。
总谐波失真在1％以下，一般耳朵分辨不出来，超过10％就可以明显听出失真的成分。
这个总谐波失真的数值越小，音色就更加纯净。
一般产品的总谐波失真都小于1％@1kHz，但这个数值越小，表明产品的品质越高。
[编辑本段]总谐波失真解析在解释总谐波失真之前，我们先来了解一下何为谐波失真。
谐波失真是指音箱在工作过程中，由于会产生谐振现象而导致音箱重放声音时出现失真。
尽管音箱中只有基频信号才是声音的原始信号，但由于不可避免地会出现谐振现象（在原始声波的基础上生成二次、三次甚至多次谐波），这样在声音信号中不再只有基频信号，而是还包括由谐波及其倍频成分，这些倍频信号将导致音箱放音时产生失真。
对于普通音箱允许一定谐波信号成分存在，但必须是以对声音基频信号输出不产生大的影响为前提条件。
而总谐波失真是指用信号源输入时，输出信号（谐波及其倍频成分）比输入信号多出的额外谐波成分，通常用百分数来表示。
实验7 谐波失真度测量
实验7 谐波失真度测量7．1实验目的1）掌握ZN4116型失真度测量仪面板装置的操作方法；2）会用ZN4116测量电压；3）会用ZN4116测量信号的谐波失真度。
7．2实验设备及器材1）ZN4116型失真度测量仪一台；2）SG1631C/SP1641B低频信号源一台（要求输出正弦波的谐波失真度足够小）；7．3实验步骤实验前，熟悉ZN4116型失真度测量仪的面板装置图（见附图9）及各控制装置的功能介绍（见附录9）。
1）熟悉ZN4116的面板装置及其操作方法；2）测量电压：（1）将工作选择开关中的“电压”键按下，使仪器工作于电压测量方式；“分压器”开关置于“0dB”位置，“输入衰减器”开关中“50dB”键按下；接通电源，指示灯亮，待表针稳定3-5分钟后，进行测量。
（2）将被测信号用同轴电缆接入“输入端”。
（3）改变“输入衰减器”开关的档级，使电压表表针指在明显的位置，直到“0dB”。
若“输入衰减器”开关已选择0dB时，电压表指针仍升起很小，则应继续改变“分压器”开关位置，直到电压表指示明显为止。
（4）根据“输入衰减器”开关及“分压器”开关的档级来标记，直接读出被测信号的有效值。
例如，测量某一电压，“输入衰减器”开关置于“20dB”，“分压器”开关置于“0dB”档，电压表指针指示0.5V，则被测电压的有效值为0=⨯.105V5又如，若“输入衰减器”开关置于“0dB”，“分压器”开关置于“-10 dB”档，电压表读数为20mV，则被测电压为20mV。
注意：当被测电压在2-10Hz时，应把“阻尼”开关键按下，以减小表头指针的晃动；高于10Hz时，“阻尼”开关应弹起。
（5）测量完毕，应将各开关恢复到起始位置，以免突然有大信号接入损坏电压表。
3）测量函数信号发生器输出信号的谐波失真度调节低频信号源有关的面板装置，使之输出1kHz左右的正弦信号至ZN4116。
（1）按上面测量电压的方法，测出被测信号的有效值。
（2）旋小“校准控制”旋钮（逆时针旋到底），再把“工作选择开关”的“校准”键按下，沿顺时针方向缓慢调节“校准控制”旋钮，使电压表指示满刻度（1V档或300mV档）。
电力系统中的谐波与失真分析
电力系统中的谐波与失真分析第一章：引言电力系统是现代社会不可或缺的基础设施，负责传输和分配电能到各个终端用户。
然而，随着电子设备的普及和电力负荷的增加，谐波与失真问题也日益突出。
本文将深入探讨电力系统中的谐波与失真分析，旨在帮助读者更好地理解和解决这些问题。
第二章：谐波的概念与分类本章首先介绍谐波的概念，即由基波频率的整数倍频率所组成的电压和电流成分。
接着，对谐波进行分类，包括整数谐波、非整数谐波和间谐波。
同时，详细解释谐波的产生原因，如电弧炉、调制器、非线性电阻等。
第三章：谐波在电力系统中的影响本章着重研究谐波对电力系统的不良影响。
首先，探讨谐波带来的电力设备损坏和寿命降低的问题。
其次，分析谐波对电力耗损的影响，以及对电力质量和能效的影响。
最后，介绍谐波对通信系统和传感器的干扰效应。
第四章：谐波与失真的测量与分析方法本章介绍在电力系统中测量和分析谐波与失真的方法。
首先，介绍常用的谐波分析仪器和设备，如示波器、频谱分析仪和数字电力质量分析仪。
然后，详细介绍各种谐波指标和测量技术，如总谐波失真指数（THD）、功率谐波、频谱分析等。
第五章：谐波与失真的抑制与消除本章讨论谐波与失真的抑制与消除方法。
首先，介绍传统的电路滤波器，包括有源滤波器和无源滤波器。
然后，探讨谐波补偿技术，如谐波抑制变压器、谐波抑制电容器和谐波透明装置。
最后，讨论谐波与失真对策的设计原则和实施建议。
第六章：实例分析与解决方案本章通过实例分析，展示谐波与失真分析在电力系统中的应用。
以某家工厂的电力系统为例，分析谐波对其设备运行和生产效率的影响。
然后，提出相应的解决方案，如安装谐波滤波器、优化电力设备配置等。
通过实例分析，读者将更加深入地理解和学习如何应对电力系统中的谐波与失真问题。
第七章：结论本章对文章进行总结和回顾，并对电力系统中的谐波与失真分析进行进一步展望。
强调谐波与失真分析在提高电力系统可靠性和电力质量方面的重要性，鼓励读者深入研究和创新解决方案。
THD(Total Harmonic Distortion,总谐波失真)
THD（Total Harmonic Distortion，总谐波失真）:谐波失真是指音箱在工作过程中，由于会产生谐振现象而导致音箱重放声音时出现失真。
尽管音箱或耳机中只有基频信号才是声音的原始信号，但由于不可避免地会出现谐振现象（在原始声波的基础上生成二次、三次甚至多次谐波），这样在声音信号中不再只有基频信号，而是还包括由谐波及其倍频成分，这些倍频信号将导致音箱放音时产生失真。
对于普通音箱允许一定谐波信号成分存在，但必须是以对声音基频信号输出不产生大的影响为前提条件。
而总谐波失真是指用信号源输入时，输出信号（谐波及其倍频成分）比输入信号多出的额外谐波成分，通常用百分数来表示。
一般说来，1000Hz频率处的总谐波失真最小，因此不少产品均以该频率的失真作为它的指标。
所以测试总谐波失真时，是发出1000Hz的声音来检测，这一个值越小越好。
注：一些产品说明书的总谐波失真表示为THD<0.5%，1W，这样看来总谐波失真较小，但只是在输出功率为1W的总谐波失真，这与标准要求的测量条件下得到的总谐波失真是不同的。
因此，评价MP3的总谐波失真指标时应注明是在什么条件下测得的。
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谐波失真是由于系统不是完全线性造成的，它通常用百分数来表示。
所有附加谐波电平之和称为总谐波失真。
一般说来，1000Hz频率处的总谐波失真最小，因此不少产品均以该频率的失真作为它的指标。
但总谐波失真与频率有关，必须在20-20000Hz的全音频范围内测出。
总谐波失真表明功放工作时，由于电路不可避免的振荡或其他谐振产生的二次，三次谐波与实际输入信号叠加，在输出端输出的信号就不单纯是与输入信号完全相同的成分，而是包括了谐波成分的信号，这些多余出来的谐波成分与实际输入信号的对比，用百分比来表示就称为总谐波失真。
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谐波失真
一、什么是谐波失真
谐波失真是指音频信号在传输或放大过程中，其波形发生
扭曲，出现了非线性失真的现象。
通常情况下，音频信号应该是输入与输出波形一致的，但由于电子设备的非线性特性，输出信号会发生形状变化，导致谐波成分增多，从而引起谐波失真。
二、谐波的定义和分类
谐波是指波形发生规律性重复的周期性波动。
在音频领域，谐波的频率是原始音频信号频率的整数倍。
具体而言，第一个谐波频率是原始信号频率的两倍，第二个谐波频率是原始信号频率的三倍，以此类推。
谐波失真可以分为以下几类：
1. 第一次谐波失真
第一次谐波失真，也称为基波失真，发生在频率为原始信
号频率两倍的情况下。
当音频信号经过非线性设备传输或放大
时，基波会变形，波形不再是一个简单的正弦波，而在频谱上出现更多的谐波成分。
2. 第二次谐波失真
第二次谐波失真是指谐波频率为原始信号频率的三倍的情况。
与第一次谐波失真类似，第二次谐波失真会进一步扭曲波形，增加了更多的谐波成分。
3. 高次谐波失真
高次谐波失真是指谐波频率为原始信号频率的四倍及以上
的情况。
随着谐波次数的增加，失真的程度也会增加，音频信号的波形会越来越扭曲。
三、谐波失真的产生原因
谐波失真的产生主要是因为电子设备的非线性特性。
在理
想情况下，电子设备应该按照输入信号的线性关系来处理信号。
然而，实际电子设备往往具有非线性的电流-电压特性，导致
输出信号与输入信号之间的关系无法完全线性。
具体而言，如放大器等设备的电子元件（如晶体管）在饱
和或截止区工作时，其电流-电压特性发生非线性变化，这就
导致了谐波失真的出现。
此外，不正确的电源供应、设备老化、温度变化等因素也
可能导致谐波失真的增加。
四、谐波失真的影响
谐波失真对音频质量产生了不利的影响，会使音频信号变
得扭曲，失真程度越高，音质越差。
谐波失真还会导致原始音频信号与输出信号之间的频率和相位关系发生变化，使得音乐和语音的听感变得不自然。
对于音乐制作和音响设备而言，谐波失真会降低音频系统
的音质，影响音乐的细节表现和动态范围。
对于通信系统而言，谐波失真会造成语音的不清晰，影响通信质量。
五、谐波失真的衡量指标
为了对谐波失真进行衡量和评估，人们引入了一些指标，
常用的有：
1. 总谐波失真（THD，Total Harmonic Distortion）
总谐波失真是指谐波成分在全部频率范围内的总和相对于基波的比例，以百分比表示。
THD的计算公式为：
THD = (VRMS2 - VDC2) / VRMS × 100%
其中，VRMS代表信号感兴趣的频率范围内的有效值（即AC成分），VDC代表直流偏移量。
THD越小，说明谐波失真越小。
2. 阶次谐波失真（HOM，Harmonic Order Distortion）
阶次谐波失真是指谐波成分在指定频率范围内的总和相对于基波的比例，以百分比表示。
HOM的计算公式为：
HOM = (V2 - V1) / V1 × 100%
其中，V2代表谐波频率范围内的有效值，V1代表基波频率范围内的有效值。
HOM越小，说明谐波失真越小。
六、如何减少谐波失真
针对谐波失真问题，可以采取一些措施来减少谐波失真的影响。
1. 使用低失真的设备和器件
选择低失真的电子设备和器件，能够降低谐波失真的产生。
例如，使用优质的放大器、耳机和扬声器等音频设备，可以提供更好质量的音频输出。
2. 控制输入信号的幅度
通过控制输入信号的幅度，避免超过设备的非线性范围，
可以减少谐波失真的发生。
输入信号的幅度过大可能会导致设备进入非线性区域，产生更多的谐波成分。
3. 使用信号处理技术
采用信号处理技术，例如均衡器、压缩器和限幅器等，可
以对音频信号进行修饰和控制，降低谐波失真的出现。
4. 使用负反馈
负反馈是一种常见的减少谐波失真的方法。
通过将放大器
的输出与输入进行比较，并通过负反馈回路对放大器进行控制，可以减少谐波失真的产生。
七、总结
谐波失真是音频信号传输或放大过程中的一种非线性失真现象，会导致音频信号的扭曲和音质的降低。
谐波失真主要由电子设备的非线性特性引起，可以通过选择低失真设备、控制输入信号幅度、使用信号处理技术以及使用负反馈等方法来减少谐波失真的影响。
对于音频制作和音响设备而言，减少谐波失真是提高音质的重要手段。