为什么产生谐波失真 电路中谐波失真的产生原因

1、非线性电路元件

谐波失真是指信号的谐波分量比原信号的畸变。而产生这种失真的原因之一是非线性元件的存在。当信号通过非线性电路元件，比如二极管、晶体管等时，原始信号会被改变，并且产生谐波分量。这些谐波分量会穿越整个频谱，并且扰乱原始信号，最终导致失真。

因此，避免谐波失真的一种方式是使用线性元件。如果线性元件不可行，那么可以通过使用预先设计好的线性化电路来消除谐波失真。

2、电源噪声和杂散干扰

谐波失真的另一个主要原因是电源噪声和信号线杂散干扰。这些能量波形会与信号相混合，导致谐波产生。这也是为什么大多数放大器都使用电源滤波器和信号线屏蔽来降低这些噪声和干扰的影响。

此外，还可以通过增加信号的信噪比和降低电源噪声的水平来消除谐波失真。因此，在设计电路时，应当选择低噪声的元件，并且尽可能将元器件远离噪声源以减少电源噪声和杂散干扰。

3、截止频率

截止频率也是产生谐波失真的因素之一。信号的频率越高，就会变得更加容易产生谐波失真，因为越高的频率需要更高的带宽和更高的截止频率。如果信号在通过电路时出现超出截止频率的高频成分，那么就会导致谐波失真。

因此，为了避免谐波失真，电路的带宽和截止频率必须足够高以支持信号频率的要求。 如果无法提高带宽或截止频率，可以尝试减少信号频率或使用低通滤波器来消除高频成分。

4、温度和湿度变化

电子元件随着温度和湿度的变化会出现性能问题，在一定程度上也会导致谐波失真。一些电路元件的参数，如电容和电阻，与温度和湿度变化相关，因此，它们的值也会随着环境的变化而变化。这会导致电路参数发生变化，从而导致谐波失真。

通常，设计者会对电路元件进行精确的温度补偿，以确保在不同环境条件下组成的电路仍能正常运行。温度和湿度变化还会导致其他问题，例如电路元件老化和腐蚀等问题，在长时间内会导致谐波失真的加重。因此，对于需要长时间运行的电路，必须采用一些措施来保护电路免受环境影响的影响。