失真仪

➢当失真度小于10%时，D0=D，
➢当失真度大于10%时，应按（8-3）式作修正。下 面介绍各部分电路。
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输入电路：一个高输入阻抗的跟随器，以减少对输 入衰减器的影响；输入端接有过压保护电路。
自动电平调整电路
输入被测信号经衰减以后，使其送至自动电平调整 电路的电压约为100 ~ 316mV，在该电压范围内，自 动电平调整电路能自动调整可变衰减器中的光敏电阻 值，使电路稳定输出1V，则使(8-2)式分母为1。
➢ 表中的失真度测量仪叫“点频失真仪”。
➢ “点频”是指在某一个频率时，输出信号的失真情况。
➢ “立体声失真度测量仪”所选的“点频” 只有 400Hz和lkHz，这是因为人耳对该频率及其附近的频率 较敏感。
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型号及名称
SZ-3型失真度仪
BS-1A型失真度仪
HG4110 型 自 动 点 频失真度仪 HG4111 型 自 动 点 频失真度仪 S-907 自 动 失 真 度 仪 ZN4J12型超低失真 度仪 ZN4111型立体声失 真度仪
10Hz ~ 100kHz 0.003%~30%
400Hz、 1kHz
0.1%~30%±1 0%±0.01%
备注
有显 示管 有显 示管
ZH4110型立体声失 315Hz、1kHz 真度仪
0.1%~30%±1 0%±0.01%
DF4120同步失真度 10Hz~109kHz 仪
见技术参数
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D
U
2 2
U
2 3
U
2 n
100%
=
U12
U
2 2
U
2 n
n
U
2 i
i2
100%
n
U
2 i
i 1
（8-2）
上式表示，失真度D是谐波电压的总有效值与被测信号
总有效值之比。
D0与D之间的关系为：
D0
D 1 D2
（8-3）
当D0=10%时，D0与D相差约0.5%；D0=20%时相差约 2%。当失真小于10%时可以认为有D0=D。
➢DF4210同步失真度仪的原理框图如图8-2所示。
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图8-2 DF4210同步失真度仪的原理框图。
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（2）DF4120同步失真度仪的基本原理
➢DF4120同步失真度仪的电路如图8-2。
➢失真度测量原理：在测量失真度时，输入被测信号 经过输入电路至自动电平调整电路，在此稳定输出1V， 并送至桥T型基波抑制器，在这里把测量信号的基波 分量抑制掉，保留所有谐波成分，然后通过表头电路 测其大小，该大小则为被测信号的失真度。
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（2）失真度测量的基本原理
➢ 如图8-1所示，失真度测量仪是由输入电路、滤波 电路和电压表三个基本部分所组成的。
➢ 其中的滤波电路是用来滤除基波分量的。
➢ 当S 1时，被测信号总电压的有效值u；当S 2 时，滤除基波分量后的电压有效值u ’。因此，测量出 u和u ’ 就是测量信号的失真度。
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桥T型基波抑制器
桥T型基波抑制器由无源桥T型网络、基波抑制运放、 谐波正反馈跟随器、中和电路四个部分组成。
图8-3 无源桥T型网络
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➢ 失真度仪的基本结构是输入信号调节电路、基波抑 制电路、转换开关和电子电压表。
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图8-1失真度仪基本原理框图
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（1）谐波失真度的定义
信号失真的程度用谐波失真度表示。它的定义是全 部谐波能量与基波能量之比的平方根。对于纯电阻负载， 则定义为全部谐波电压（或电流）有效值与基波电压 （或电流）有效值之比，即：
➢ 图中的“校准电位器”起什么作用呢?为了让电压 表的指示为一个确定的值，就是当S 1时让电压表的 指示为1V(即100％)，当S 2时，不动电位器，即可 读出失真度。
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（3）几种常用的失真度测量仪
➢ 从表8-1中可以看出，失真度测量仪的主要技术性能， 频率范围和能够测的失真度范围。
频率范围 20Hz ~ 20kHz
失真度范围 及准确度
0.1%~100%± 0.01%
20Hz ~ 200kHz
0.1%~100%± 0.01%
50Hz 、1kHz
0.1%~10%±1 0%
315Hz、400kHz、 0.1%~10%±1
1kHz
0%
20Hz ~ 100kHz
0.03%~30%± 0.01%
➢谐波失真度最常用的测量方法有多种：是基波抑制法， 大多数的失真度测量仪都是根据这个原理制成的。
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8.1.1 失真度仪的组成及框图原理
1． 失真度仪的基本结构
➢ 基波抑制法就是将被测信号中基波成分滤除，测量 出所有谐波成分量总的有效值，再确定与被测信号总 有效值相比的百分数即失真度值。
章节目录
8.1失真度仪简介 8.2失真度仪的应用 8.3实训
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第8章 失真度仪
本章要点 基波抑制法 失真度仪的基本组成及原理框图 失真度仪的应用
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8.1 失真度仪简介
➢ 纯正弦波信号通过电路后，如果该电路中存在非线 性，则输出的信号中除包含原基波分量外，还会含有 其他谐波分量，这就是电路产生的谐波失真，亦称非 线性失真。
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3． DF4120A同步失真度仪
（1）DF4120同步失真度仪原理框图
➢DF4210型同步失真度仪是采用集成电路的仪器。
➢它具有测试精度高、信号源失真小、操作方便、性能 可靠等特点。
➢它主要是用来测量音频信号及各种音频设备的非线性 失真，又可作为超低失真音频信号发生器和音频电压 表使用，并能对放大器及各种音频设备进行信噪比和 频率特性的测试。
D0
U
2 2
U
2 3
U
2 n
100%
U1
n
=
U
2 i
i2 100%
U1
（8-1）
上式中，U1为基波电压有效值；U2，U3…，Un为各次 谐波电压有效值；D0也可称为失真系数或失真度。
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由上式中的基波电压很难单独得到。实际的基波抑 制法测量，是用下式测量失真度的。即：