谐波失真的五大类型

  任何只要存在某些特定的程度的非线性，都会产生谐波失真。模拟信号失真时，信号在时域中的外观会发生明显的变化，表现为波形压缩或完全偏移。谐波模拟信号中的谐波失真已是老生常谈，但调制信号或方波/锯齿波中也明显存在各类谐波失真，其中一个常见的例子是功率

  谐波失真对信号的影响取决于产生失真的元件，甚至是信号的测量方式。那么问题来了，如何厘清信号中谐波失真的类型？有没有方法直接测量或计算？本文将举例介绍不一样的谐波失真，以及产生的原因。

  除了非线性产生的非线性失真外，上述类型的谐波失真只出现在宽带信号或离散频率相加的信号上。

  这两个术语有时会互相替代，但一般所指并非同类。二者在时域上看似相似，但在频域上却完全不同。在时域测量中，振幅失真与频率失真区别如下：

  振幅失真：当电路或设备产生的输出信号的幅值是输入幅值的非线性函数时，就会出现这样一种情况。振幅失真是由非线性引起的，可以在谐波信号或宽带信号中观察到。此现状有时被称为削波失真，因为它发生在饱和器件（如放大器）中。

  频率失真：当电路或设备导致输入信号中不同频率器件的电压/电流发生不同程度的变化时，就会出现频率失真。频率失真只能在宽带信号中观察到。当伯德图的幅值为非线性时，滤波器通常会出现频率失真。

  在实际器件中，振幅失真可能只在特定频率范围内产生；为了加以区分，这种现象可称为“非线性频率失真”，此时还应该说明非线性在实际器件和电路中的重要性。

  当滤波器的传递函数（伯德图）的相位是频率的非线性函数时，滤波器就会产生相位失真。此时输出波形会出现失真，但不一定是因为波形出现了削波或其他幅值效应，而是因为群速度和相速度不是恒定值，因此组成信号的不同频率会以不同的速度传播。

  当频率调制信号或其他宽带信号馈入非线性器件时，会出现互调失真。具体来讲，当输入接近饱和状态时，互调失真就会常见于

  最突出的一组和/差谐波是三阶互调。这些谐波最大有可能出现在放大器的线性输入区，且最接近输入信号功率谱的频带边缘。在时域中，互调失真表现为频率略高于输入信号载波频率的低振幅噪声。

  on Transistor，BJT）的放大器中，信号有极大几率会出现交叉失真。当一对晶体管中有一个进入截止区时，输出信号会短暂降至零，此时就会发生交叉失真。实际上，当输入信号处于低电平时，放大器中的两个晶体管都没有开启，因此即使输入信号不为零，输出信号也为零。下面是一个简单的时域示例。

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