放大器的线性失真与非线性失真概念的理解
发布时间：2010-10-15 20:10
发布者：techshare
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一个理想的放大器，其输出信号应当如实的反映输入信号，即他们尽管在幅度上不同，时间上也可能有延迟，但波形应当是相同的。但是，在实际放大器中，由于种种原因，输入信号不可能与输入信号的波形完全相同，这种现象叫做失真。 放大器产生失真的原因主要有2个： ① 放大器件的工作点进入了特性曲线的非线性区，使输入信号和输出信号不再保持线性关系，这样产生的失真称为非线性失真． ② 放大器的频率特性不好，对输入信号中不同频率成分的增益不同或延时不同，这样产生的失真成为线性失真． 非线性失真产生的主要原因来自2方面：① 晶体管等特性的非线性；② 静态工作等位置设置的不合适或输入信号过大．由于放大器件工作在非线性区而产生的非线性失真有4种：饱和失真、截止失真、交越失真和不对称失真。 当电路有非线性失真时，输入正弦信号，输出将变成非正弦信号．而该非正弦信号是由基波和一系列谐波组成的，这就是非线性失真的特点．一个电路非线性失真的大小，常用非线性失真系数r来衡量．r的定义为：输出信号中谐波电压幅度与基波电压幅度的百分比．显然r的值越小，电路的性能也就越好． 其次，由于放大电路中有隔直流电容、射极旁路电容、结电容和各种寄生电容，使得它对不同频率的输入信号所产生的增益及相移是不同的．这样，当输入信号是非正弦波时，即使电路工作在线性区，也会产生失真，称为线性失真。 另外一种说法： 通常放大器的输入信号是多频信号，如果放大电路对信号的不同频率分量具有不同的增益幅值或者相对相移发生变化，就使输出波形发生失真，前者称为幅度失真，后者称为相位失真，两者统称频率失真。频率失真是由电路的线性电抗元件引起的，故称线性失真，其特征是输出信号中不产生输入信号没有的新的频率分量。 非线性失真：是由放大器件的非线性或者负载的非线性而引起的波形失真称为非线性失真。非线性失真的特征是产生新的频率分量，即产生输入信号的单频分量为基波分量的高次谐波分量。 |
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