在这坛子里我看到两篇关于二次谐波失真计算的文章。一篇是J版转的“电子管功放
功率输出级设计资料”。另一篇是在贴名为“电子管工作点选取”的贴子里。
http://bbs.hifidiy.net/viewthread.php?tid=5914&extra=page%3D36
这两种计算方法不一样。这里想谈一谈哪一个方法更合理一些。
第一种方法是基于负载线在静态工作点两边的长度的对称性。
如图1所示。AB 是负载线。AQ=a, QB=b。二次谐波失真为D2。
D2=(a-b)/2(a+b)。 (1) 第二种方法是基于电流摆幅的中点偏离静态工作点的大小。 D2=(((Imax-Imin)/2+Imin)-Iq)/(Imax-Imin)=((Imax+Imin)/2-Iq)/(Imax-Imin) (2) 先证明这两个公式不一样。 首先,通过简单的计算可得可以把(1)中的a和b同电流建立关系。
因为三角形ACQ和三角形QDB相似。
a/b=AC/QD
AC=Imax-Iq-Imin QD=Iq-Imin
所以 a/b=(Imax-Iq-Imin)/(Iq-Imin) (3) 从(1)可得 D2=((a/b)-1)/(2*((a/b)+1))) (4) (3)代入(4)可得:
D2=(Imax-2*Iq)/(2*(Imax-2*Imin)) (5)
很明显,(5)是和(2)不同。这两个方法从根本上说都是某种近似的结果,问题是哪一个更合理一些。回答这个问题就要了解二次谐波失真是如何影响信号波形的。
先看一个简单的情况。二次谐波失真和基波同相位。也就是说二次谐波和基波同相。假设信号的幅度为A。其合成信号为: S=ASin(wt)+d2*ASin(2wt) (6) 简单的三角计算可得 S=A*Sin(wt)*(1+2*d2*Cos(wt)) (7) 从(7)可以看到两点。 1。 二次谐波失真等同于在基波信号的幅度上加了一个调制信号。 2。 因为这个调制信号与基波有90度的相位差,这个调制信号不会改变基波信号的最大幅度,不会造成削顶。
所以,这种情况下二次谐波失真只是在基波非极大值左右造成波形变形。如图2所示。
由此可见,这种简单假设下二次谐波失真的主要效应是信号波形的不对称,而负载线是把输入波形变换成输出波形。
负载线的不对称将直接影响输出波形的对称性。所以,公式(1)和(5)应该是比较合理的方法来计算二次谐波失真,
因为这个方法是基于负载线的对称性。
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