放大器的線(xiàn)性失真與非線(xiàn)性失真概念的理解

一個(gè)理想的放大器，其輸出信號(hào)應(yīng)當(dāng)如實(shí)的反映輸入信號(hào)，即他們盡管在幅度上不同，時(shí)間上也可能有延遲，但波形應(yīng)當(dāng)是相同的．但是，在實(shí)際放大器中，由于種種原因，輸入信號(hào)不可能與輸入信號(hào)的波形完全相同，這種現(xiàn)象叫做失真．
　放大器產(chǎn)生失真的原因主要有2個(gè)：

　?、?放大器件的工作點(diǎn)進(jìn)入了特性曲線(xiàn)的非線(xiàn)性區(qū)，使輸入信號(hào)和輸出信號(hào)不再保持線(xiàn)性關(guān)系，這樣產(chǎn)生的失真稱(chēng)為非線(xiàn)性失真．

　?、?放大器的頻率特性不好，對(duì)輸入信號(hào)中不同頻率成分的增益不同或延時(shí)不同，這樣產(chǎn)生的失真成為線(xiàn)性失真．

　　非線(xiàn)性失真產(chǎn)生的主要原因來(lái)自2方面：① 晶體管等特性的非線(xiàn)性；② 靜態(tài)工作等位置設(shè)置的不合適或輸入信號(hào)過(guò)大．由于放大器件工作在非線(xiàn)性區(qū)而產(chǎn)生的非線(xiàn)性失真有4種：飽和失真、截止失真、交越失真和不對(duì)稱(chēng)失真。

　　當(dāng)電路有非線(xiàn)性失真時(shí)，輸入正弦信號(hào)，輸出將變成非正弦信號(hào)．而該非正弦信號(hào)是由基波和一系列諧波組成的，這就是非線(xiàn)性失真的特點(diǎn)．一個(gè)電路非線(xiàn)性失真的大小，常用非線(xiàn)性失真系數(shù)r來(lái)衡量．r的定義

　　為：輸出信號(hào)中諧波電壓幅度與基波電壓幅度的百分比．顯然r的值越小，電路的性能也就越好．

　　其次，由于放大電路中有隔直流電容、射極旁路電容、結(jié)電容和各種寄生電容，使得它對(duì)不同頻率的輸入信號(hào)所產(chǎn)生的增益及相移是不同的．這樣，當(dāng)輸入信號(hào)是非正弦波時(shí)，即使電路工作在線(xiàn)性區(qū)，也會(huì)產(chǎn)生失真，稱(chēng)為線(xiàn)性失真。

　　另外一種說(shuō)法：

　　通常放大器的輸入信號(hào)是多頻信號(hào)，如果放大電路對(duì)信號(hào)的不同頻率分量具有不同的增益幅值或者相對(duì)相移發(fā)生變化，就使輸出波形發(fā)生失真，前者稱(chēng)為幅度失真，后者稱(chēng)為相位失真，兩者統(tǒng)稱(chēng)頻率失真。頻率失真是由電路的線(xiàn)性電抗元件引起的，故稱(chēng)線(xiàn)性失真，其特征是輸出信號(hào)中不產(chǎn)生輸入信號(hào)沒(méi)有的新的頻率分量。

　　非線(xiàn)性失真：是由放大器件的非線(xiàn)性或者負(fù)載的非線(xiàn)性而引起的波形失真稱(chēng)為非線(xiàn)性失真。非線(xiàn)性失真的特征是產(chǎn)生新的頻率分量，即產(chǎn)生輸入信號(hào)的單頻分量為基波分量的高次諧波分量。