总谐波失真计算器

总谐波失真通常缩写为 THD，用于衡量周期信号中出现在谐波而非预期基频上的能量程度。纯正弦波只含基波，THD 为零。实际放大器、扬声器、电源、变换器、发电机及电气负载的非线性行为会产生频率为基频整数倍的分量。THD 将这些不需要的分量汇总为一个百分比，比完整的长频谱更便于比较。 本计算器接受基波及二次、三次、四次、五次谐波的有效值幅度。先将各谐波幅度平方后相加，再开平方，得到合成的平方和根幅度。将该值除以基波幅度并乘以一百，即得到 THD 百分比。若 100 伏基波只有一个 10 伏谐波，THD 为 10%。若两个谐波分别为 3 和 4 伏，合成幅度为 5 伏，相对于 100 伏基波，THD 为 5%。 所有输入必须采用相同的测量基准和单位。除非先换算，否则不能混用峰值电压与有效值电压，也不能混用伏与毫伏。频谱分析仪可能以相对于载波的分贝值报告谐波电平，输入前必须转换为线性幅度。还应确保谐波读数表示幅度而非功率，因为功率比采用不同的换算方式。 较低的 THD 通常意味着波形更接近期望的正弦波，但可接受水平取决于应用。高保真音频设备可能要求低于百分之一的某个比例，而电力系统标准会根据电压等级、负载和谐波次数规定限值。较低的总值仍可能掩盖某个有问题的谐波，因此工程诊断除 THD 外还应检查完整频谱。 本计算仅包含输入的四个谐波。实验室 THD 测量可能覆盖数十个阶次，并采用标准规定的带宽、加权、窗函数或噪声抑制规则。总谐波失真加噪声写作 THD+N，与 THD 不同，因为其分子还包含宽带噪声。本结果适用于快速设计检查、教学示例及已知谐波分量的比较。合规测试应遵循适用的测量标准与校准仪器操作规程。