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放大电路产生非线性失真的根本原因是(放大电路的线性失真和非线性失真)

来源:www.haichao.net  时间:2022-12-30 00:32   点击:224  编辑:admin   手机版

1. 放大电路的线性失真和非线性失真

波形失真产生的原因:

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。

2. 放大电路的频率失真是线性失真

一般情况下所说的失真往往指非线性失真,通常三极管放大电路用正弦波输入进行测试的波形失真就是这种情况,又叫谐波失真(THD),它可以用失真度仪定量的测量出来。

频率失真是指幅频响应不平坦或相频响应不线性,它不会反映到正弦波的波形上来,必须用频率特性测量仪(扫频仪)才能测出,通常也不称为失真指标,而被称为频响指标。

你的问题可以这么回答:只要解决非线性失真即可,但是有个条件,用单频正弦波测量。因为“失真”还有很多其他种类,例如瞬态失真、互调失真什么的。

3. 放大器的线性失真有

频率失真又称为线性失真,在放大电路的输入信号是多频信号时,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,就会使输出波形发生失真,称为幅度失真;如果相对相移发生变化,称为相位失真,两者统称为频率失真。频率失真是由电路的线性电抗元件引起的,其特征是输出信号中不产生输入信号中所没有的新的频率分量。

4. 放大器的非线性失真

线性失真是指信号频率分量间幅度和相位关系的变化,仅出现波形的幅度及相位失真,这种失真的特点是不产生新的频率分量。

非线性失真是指信号波形发生了畸变,并产生了新的频率分量的失真。音频功放所产生的失真要点如下:

一、谐波失真

这种失真是由电路中的非线性元件引起的,信号通过这些元件后,产生了新的频率分量(谐波),这些新的频率分量对原信号形成干扰,这种失真的特点是输入信号的波形与输出信号波形形状不一致,即波形发生了畸变。降低谐波失真的办法主要有:

1、施加适量的负反馈。

2、选用特征频率高、噪声系数小和线性好的放大器件。

3、提高电源的功率储备,改善电源的滤波性能。

二、互调失真

两种或多种不同频率的信号通过放大器或扬声器后产生差拍与构成新的频率分量,这种失真通常都是由电路中的有源器件(如晶体管、电子管)产生的。失真的大小与输出功率有关,由于新产生的这些频率分量与原信号没有相似性,因此较少的互调失真也很容易被人耳觉察到。

减少互调失真的方法:

1、采用电子分频方式,限制放大电路或扬声器的工作带宽,从而减少差拍的产生。

2、选用线性好的管子或电路结构。

三、瞬态失真

瞬态失真是现代声学的一个重要指标,它反映了功放电路对瞬态跃变信号的保持跟踪能力,故又称瞬态反应。这种失真使音乐缺少层次或透明度,有两种表现形式:

A、瞬态互调失真。

在输入脉冲性瞬态信号时,因电路中的电容使输出端不能立即得到应有的输出电压,而使负反馈电路不能得到及时的响应,放大器在这一瞬间处于开环状态,使输出瞬间过载而产生削波,这一削波失真称为瞬态互调失真,这种失真在石机上表现较为严重。

瞬态互调失真是功放的一个动态指标,主要由功放内部的深度负反馈引起的。是影响石机音质、导致“晶体管声”和“金属声”的罪魁祸首。

降低这种失真的方法主要有:

1、选择好的器件和调整工作点,尽量提高放大器的开环增益和开环频响。

2、加强各放大级自身的负反馈,取消大环路负反馈。

B、转换速率过低引起的失真。

以上所述,高电平的输入脉冲使放大器产生削波而造成瞬态互调失真。那么低电平的输入脉冲是否会引起失真呢?这就看放大器的响应时间了,由于放大器的响应时间太长使放大器输出信号的变化跟不上输入信号的迅速变化而引起的瞬态失真,称为转换速率过低失真。它反映了放大器对信号的反应速度,这项失真小的放大器,其重放的音质解析力、层次感及定位感都很好。

四、交流接口失真

交流接口失真是由扬声器的反电动势(扬声器发音振动时,切割磁力线所产生的电势)反馈到电路而引起的。

改善方法有:

1、减少电路的输出阻抗。

2、选择合适的扬声器,使阻尼系数更趋合理。

3、减少电源内阻

综上所述,改善音频功率放大器的措施:

1、尽量提高放大器的开环增益和开环频响。

2、加强放大器内部各级自身的负反馈,施加适量的大环路负反馈。

3、选用特征频率高、转换速率块、噪声系数小和线性好的放大器件与电路结构。

4、减少放大器的输出阻抗。

5、提高电源的功率储备,改善电源的滤波性能,减少电源内阻。

6、采用电子分频方式,限制放大电路或扬声器的工作带宽。

7、选择阻尼系数更趋合理的扬声器。

5. 放大电路产生非线性失真的根本原因是什么

这个说法并不准确,所谓线性失真就是指非线性相位。 如果负反馈支路本身是线性相位的,那么毫无疑问可以减少线性失真。

6. 放大电路的线性失真和非线性失真的关系

三极管有放大、截止和饱和三个区,饱和失真是由于静态工作点电压太高引起的,可以通过减小基极电压,从而减小发射极电流来避免。截止失真是由于静态工作点电压太低引起的,可以通过减小基区电阻或增大发射区电阻来避免。

饱和失真:静态工作电流过大

截止失真:静态工作电流过小

7. 放大电路产生非线性失真的原因

电路中,产生非线性失真的原因有:

1、静态工作点设置的不好,使输出信号进入非线性区(饱和区或截止区)。

2、三极管参数的非线性,如电流放大系数β的非线性(通常Ic加大,β下降)。

3、为稳定工作点引入了一些非线性器件,如二极管、温控电阻也会在一定范围外形成非线性失真。

8. 放大电路中的非线性失真

在放大器中,无论是输入特性还是输出特性,电压与电流的关系都不是线性的,成正比的线性关系只能是理想状态。在信号幅度比较小的条件下,输入、输出特性曲线上极小的一段,可以近似为线性关系,可以用解析法来分析放大电路。这时通常不考虑失真的问题。

  非线性失真主要是在功放电路加以考虑。由于输入、输出特性的非线性,当放大器输入某一频率f时,输出就会出现谐波2f、3f、4f……当输入频率f1、f2时,不仅会产生它们的谐波,还会产生mf1±nf2的组合波(m、n为1、2、3……)。

  在功率放大、功放的推动级,这时信号幅度已比较大,特性曲线的一段就不能用直线来代替,必须考虑非线性失真。这时要根据输入、输出信号的大小及放大器的特性曲线,来选择合适的工作点,尽量使非线性失真达到最小,并要引入负反馈等措施来减少失真。

9. 放大电路的线性失真和非线性失真的区别

声音失真又称“畸变”。在放大电路中,输出信号波形形状不能重现输入信号波形形状的现象。信号频率范围内,系统的幅频特性不是常值,相频特性不成线性时造成的输出信号畸变称为“线性失真”;系统中由晶体管、变压器铁芯、扬声器等非线性元件造成的输出信号畸变称为“非线性失真”。

指信号在传输过程中与原有信号或标准相比所发生的偏差。在理想的放大器中,输出波形除放大外,应与输入波形完全相同,但实际上,不能做到输出与输入的波形完全一样,这种现象叫失真

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