一總諧波失真定義

　　總諧波失真(THD)指原有頻率的各種倍頻的有害干擾。放大1kHZ的頻率信號(hào)時(shí)會(huì)產(chǎn)生2kHZ的2次諧波和3kHZ及許多更高次的諧波，理論上此數(shù)值越小，失真度越低。 由于放大器不夠理想，輸出的信號(hào)除了包含放大了的輸入成分之外，還新添了一些原信號(hào)的2倍、3倍、4倍……甚至更高倍的頻率成分(諧波)，致使輸出波形走樣。這種因諧波引起的失真叫做諧波失真。

二總諧波失真計(jì)算

　　關(guān)于THD的計(jì)算公式，不同標(biāo)準(zhǔn)的定義略有不同。

　　1、《GBT--17626.7-2008電磁兼容 試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù) 供電系統(tǒng)及所連設(shè)備諧波、諧間波的測(cè)量和測(cè)量?jī)x器導(dǎo)則》中，對(duì)THD的定義如下：

　　符號(hào)G表示諧波分量的有效值，它將按要求在表示電流時(shí)被I代替，在表示電壓時(shí)被U代替，H的值在與限制有關(guān)的每一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中給出。按照上述定義，THD不包含間諧波，并且，有一固定的諧波上限。

　　2、《GB/T12668.2-2002調(diào)速電氣傳動(dòng)系統(tǒng) 一般要求 低壓交流變頻電氣傳動(dòng)系統(tǒng)額定值的規(guī)定》對(duì)THD定義如下：

　　上式中，Q為總有效值，Q1為基波有效值，可代表電壓或電流，按照上述定義，THD包含間諧波和直流分量。

　　WP4000變頻功率分析儀采用就是這種計(jì)算方法。

　　THD：不大于某特定階數(shù)H的所有諧波分量有效值Gn與基波分量有效值G1比值的方和根；

三總諧波失真分類

　　由于測(cè)量失真度的現(xiàn)行方法是單一的正弦波，不能反映出放大器的全貌。實(shí)際的音樂信號(hào)是各種速率不同的復(fù)合波，其中包括速率轉(zhuǎn)換、瞬態(tài)響應(yīng)等動(dòng)態(tài)指標(biāo)。故高質(zhì)量的放大器有時(shí)還注明互調(diào)失真、瞬態(tài)失真、瞬態(tài)互調(diào)失真等參數(shù)。

　　(l)互調(diào)失真(IMD)：將互調(diào)失真儀輸出的125Hz與lkHz的簡(jiǎn)諧信號(hào)合成波，按4：1的幅值輸入到被測(cè)量的放大器 中，從額定負(fù)載上測(cè)出互調(diào)失真系數(shù)。

　　(2)瞬態(tài)失真(TIM)：將方波信號(hào)輸入到放大器后，其輸出波形包絡(luò)的保持能力來表達(dá)。如放大器的轉(zhuǎn)換速率不夠，則方波信號(hào)即會(huì)產(chǎn)生變形，而產(chǎn)生瞬態(tài)失真。主要反映在快速的音樂突變信號(hào)中，如打擊樂器、鋼琴、木琴等，如瞬態(tài)失真大，則清脆的樂音將變得含混不清。

　　(3)瞬態(tài)互調(diào)失真：將3.15kHz的方波信號(hào)與15kHz的正弦波信號(hào)按峰值振幅比4：1混合，經(jīng)放大器后，新增加全部互調(diào)失真的產(chǎn)物有效值與原來正弦振幅的百分比。如放大器采用深度大回環(huán)負(fù)反饋，瞬態(tài)互調(diào)失真一般較大，具體反映出聲音呆滯、生硬、無(wú)臨場(chǎng)感;反之，則聲音圓滑、細(xì)膩、自然。

四總諧波失真測(cè)量與運(yùn)算

　　從總諧波失真的計(jì)算公式可知，總諧波失真的數(shù)值與諧波次數(shù)的上限值H密切相關(guān)。一般的諧波測(cè)量設(shè)備如諧波分析儀等，大多適用于電網(wǎng)諧波測(cè)量，其上限值通常在40次以內(nèi)。

　　對(duì)于變頻器等包含較高次諧波的諧波發(fā)射設(shè)備，測(cè)量總諧波失真需要采用可以測(cè)量更高次諧波的專用諧波設(shè)備如：變頻功率分析儀。此外，對(duì)于高電壓、大電流系統(tǒng)，還需注意所用的傳感器具有必要的帶寬如：變頻功率傳感器。

用于總諧波失真測(cè)量的WP4000變頻功率分析儀

---