Harmonische Verzerrung - definition
Harmonische Verzerrung - definition
Harmonische Verzerrung (Gesamte harmonische Verzerrung. Gesamte harmonische Verzerrung, THD) ist ein Maß für die Nicht-linearität eines elektrischen Signals, es beschreibt den Anteil der Oberwellen höherer Ordnung im Verhältnis zur Grundwelle. Idealerweise, enthält ein sinusförmiges Signal nur eine Frequenz - die Grundschwingung. In realen elektronischen Systemen, insbesondere in Verstärkersystemen, jedoch, können jedoch zusätzliche Oberwellen auftreten, die ein Vielfaches der Grundfrequenz sind, die Verzerrungen in das Ausgangssignal einbringen. THD bestimmt, inwieweit diese Oberschwingungen das ursprüngliche Signal verzerren.
Der THD-Wert wird normalerweise in Prozent oder dezibel (dB) ausgedrückt und als das Verhältnis der Wurzel aus der Summe der Quadrate der amplituden aller Oberwellen zur Amplitude der Grundschwingung. Je niedriger der THD, ist, desto originalgetreuer ist die Wiedergabe des Signals und desto höher ist die Verarbeitungsqualität. Dieser Parameter ist bei Audiosystemen von besonderer Bedeutung, signalübertragung, schaltnetzteilen und Frequenzwandlern, wo die Aufrechterhaltung der Integrität der Wellenform entscheidend für die Qualität der Leistung des Geräts ist.
Harmonische Verzerrungen können durch nicht-linearen Eigenschaften aktiver Komponenten, wie Transistoren oder Operationsverstärkern, sowie die Reaktion des Systems auf Überlastungen, sättigung oder unsachgemäße Impedanzanpassung. In der Energietechnik, betrifft dieses Phänomen die Stromversorgung von elektronischen Geräten mit nicht-linearen Stromverbrauch, was zu einer Verschlechterung der Stromqualität führt, erhöhten Verlusten und elektromagnetische Störungen.
Bei Labormessungen und der Zertifizierung von Geräten, werden Oberschwingungsanalysatoren verwendet, mit denen der THD-Wert für ein bestimmtes Frequenzband genau bestimmt werden kann. Bei hochwertigen-hochwertigen Systemen, wie z. B. audiophilen Verstärkern oder medizinischen Messeinrichtungen, ein THD-Wert von weniger als 0,01%, während bei weniger kritischen Anwendungen auch höhere Werte akzeptabel sind, je nach der spezifischen Anwendung.
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