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放大电路的频率失真

作者:佚名    文章来源:本站原创    点击数:    更新时间:2018/10/31

 

图1

从信号的频谱一节的讨论可知,理论上许多非正弦信号的频谱范围都延伸到无穷大,而放大电路的带宽却是有限的,并且相频响应也不能保持常数。例如图1中输入信号由基波和二次谐波组成,如果受放大电路带宽所限制,基波增益较大,而二次谐波增益较小,于是输出电压波形产生了失真,这种由于放大电路对不同频率信号的增益不同,产生的失真叫作幅度失真

 

图2

同样,当放大电路对不同频率的信号产生的相移不同时也要产生失真,称为相位失真,在图2中,如果放大后的二次谐波滞后了一个相角,输出电压也会变形。由傅里叶级数或傅里叶反变换也可反映出,无论频谱函数还是相位谱函数发生变化,相应的时间函数波形都会由此而失真。幅度失真和相位失真总称为频率失真,它们都是由于线性电抗元件所引起的,所以又称为线性失真,以区别于因为元器件特性的非线性造成的非线性失真。

为使信号的频率失真限制在容许的程度之内,则要求设计放大电路时正确估计信号的有效带宽(即包含信号主要能量或信息的频谱宽度),以使放大电路带宽与信号带宽相匹配。放大电路带宽过宽,往往造成噪声电平升高或生产成本增加。

上述音响系统放大电路带宽定在20Hz~20kHz,这与人类听觉的生理功能相匹配。由于人耳对声频信号的相位变化不敏感,所以不过多考虑放大电路的相频响应特性。但在有些情况下,特别是对信号的波形形状有严格要求的场合,确定放大电路的带宽还须兼顾其相频响应特性。

Tags:放大电路,频率失真  
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