什么是线性失真?什么是非线性失真?

线性失真和非线性失真是电子信号处理中常见的两种失真类型，它们各自具有不同的特点和影响。以下是关于这两种失真的详细解释：

线性失真

定义：

线性失真时，输出信号中不会有输入信号中所没有的新的频率分量，各个频率的输出波形也不会变化。这种幅度的失真或者相位的失真是由该电路的线性电抗元件对不同频率的响应不同而引起的，所以叫线性失真。由于是射频器件对不同频率的信号处理结果上的偏差，又叫频率失真。

特点：

频率特性：线性失真主要是由滤波器等无源器件产生的，表现为射频器件输出的幅值变化特性和相位偏移特性对不同频率的输入有很大的不同。

波形保持：输出信号中不会产生输入信号中所没有的新的频率分量，各个频率的输出波形也不会变化。

原因：由电路的线性电抗元件对不同频率的响应不同而引起。

影响：

线性失真会导致信号在幅度和相位上的变化，影响信号的传输质量和准确性。在设计或选择无源射频器件时，需要关注其频率使用范围，尽量减小线性失真的影响。

非线性失真

定义：

非线性失真亦称波形失真、非线性畸变，表现为输出信号与输入信号不成线性关系，由电子元器特性曲线的非线性所引起，使输出信号中产生新的谐波成分，改变了原信号频谱，包括谐波失真、瞬态互调失真、互调失真等。

特点：

非线性关系：输出信号与输入信号之间不再是线性关系。

新频率分量：输出信号中会产生输入信号中所没有的新的频率分量。

原因：主要由电子元器特性曲线的非线性引起，如晶体管等特性的非线性。

影响：

非线性失真会改变信号的频谱，引入新的频率分量，导致信号失真。在放大器中，非线性失真主要由放大器件的工作点进入特性曲线的非线性区引起，如饱和失真、截止失真等。为避免产生非线性失真，需要合理设置静态工作点，并控制输入信号的幅度。

总结

线性失真和非线性失真是电子信号处理中常见的两种失真类型。线性失真主要由电路的线性电抗元件引起，表现为输出信号在幅度和相位上的变化；而非线性失真则由电子元器特性曲线的非线性引起，表现为输出信号与输入信号之间的非线性关系和新的频率分量的产生。在设计和应用电子系统时，需要充分考虑这两种失真的影响，并采取相应的措施来减小它们的影响。