为什么只有奇次谐波_电路的二次谐波失真与三次谐波

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(前言：这是我在2013年发于音响中国论坛的一篇帖子，虽然过去了多年，但是它依然有一定的借鉴和参考价值，特别是对于手中没有太多仪器，仅有常规示波器作为主测试仪表的朋友们来说)

一个电路，出现了非线性失真，我们要坦然面对它，要解决它。要知道，一些失真是不可避免的，但是我们可以在不可避免的基础上尽量的降低它；还有一些失真，我们是要合理运用的(此话在理论上不太靠谱，但是在实际中却确实存在)；还有一些失真，我们是尽可能的要解决它的。利用示波器观察电路谐波失真的类型和各次谐波的份量，一直是一个非常棘手的事情。这是由于非线性失真中各次谐波分量的直观显示和数值大小的测试，以前只能通过频谱仪才能进行，或者在音频电路中借助精密的音频分析仪测试得出，而示波器只能观察单一的波形，对于复杂的傅里叶分析那显然不是它干的事情了(随着数字技术的普及，现在的许多普及型的数字示波器中也附带的有FFT分析功能，可以一试)。对于我们大多数人来讲，虽然频谱仪离我们遥遥无及(一台二手的国外优质频谱仪，动辙价格也高达万元计甚至数万计)，一些精度很高的音频分析仪也是令大多数朋友们所无法拥有，但是我们可以利用现有的一些东西来大致判断在音频电路里偶次谐波或奇次谐波在非线性失真中所大概占用的比例，例如我们可以通过观察示波器所检测到的信号波形大致判断，这个信号波形中，是偶次谐波占主要地位呢，还是奇次谐波占主要地位呢？由于之前不可能将各种失真波形搜罗起来，同时，短时间以内，也不可能找到能代表着这么多失真波形所对应的测试机器，所以，我们利用PSPICE，利用信号的合成，将我们大致可见的失真波形展示出来作为参考，当然，仅仅是只作为参考而已。

图一是一个二次谐波失真为10%的信号模拟电路，基波频率为2KHz，谐波为4KHz(这儿，我们没有计算三次或更高次谐波所带来的影响)。

                                        图      一

大家从图二的实际波形中可以看到，波形的上下幅度是不相等的，上半周的幅度为9V，下半周的幅度为11V。对于单端放大器而当波形的上下半周幅度不相等时，它基本可以反映这个放大器的失真是以偶次谐波失真为主。

图三，是对图二这个波形的FFT分析，用它可以看出频谱中的主要谐波失真为二次谐波。失真的信号幅度为基波幅度的1/10。