THD

Z Multimediaexpo.cz

THD je veličina definující zkreslení sinusového signálu. Název vychází z anglické zkratky total harmonic distortion, což lze přeložit jako celkové harmonické zkreslení. Definuje se jako poměr součtu výkonů všech harmonických složek k výkonu základní harmonické. Čím nižší je THD, tím věrnější je je signál zachycený nebo předávaný pomocí mikrofonu, reproduktoru nebo zesilovače.

Vznik zkreslení

Když analogový signál prochází nelineárním zařízením, k původnímu signálu jsou přimíchány další frekvence. THD je způsobem posouzení rozsahu zkreslení.

Výpočet THD vychází z rozkladu periodického signálu na harmonické složky pomocí fourierovy řady v amplitudově-fázovém zápisu. Nejčastěji se definuje jako podíl součtu výkonů všech harmonických frekvencí nad základní harmonickou k základní harmonické.

$\text{THD}=\frac{\sum \text{výkon vyšších harmonických}}{\text{výkon základní harmonické}}=\frac{P_2+P_3+P_4+\cdots +P_n}{P_1}\cdot 100[\mathrm{\%}]$

Za předpokladu odporového zatížení můžeme místo výkonů použít efektivní hodnoty harmonických :

$\text{THD}=\frac{V_2^2+V_3^2+V_4^2+\cdots +V_n^2}{V_1^2}\cdot 100[\mathrm{\%}]$

Pokud se pro výpočet použijí všechny harmonické (n=∝), můžeme (s použitím efektivní hodnoty průběhu V_RMS)psát:

$\text{THD}=\frac{V_{RMS}^2-V_1^2}{V_1^2}$

Pokud nás nezajímá THD výkonu, ale THD napětí (resp. proudu) změní se definice následovně:

${\text{THD}}_u=\frac{\sqrt{V_2^2+V_3^2+V_4^2+\cdots +V_n^2}}{V_1}\cdot 100[\mathrm{\%}]$

${\text{THD}}_i=\frac{\sqrt{I_2^2+I_3^2+I_4^2+\cdots +I_n^2}}{I_1}\cdot 100[\mathrm{\%}]$

Pro $\mathsf{(}\mathsf{n}\mathsf{=\propto }\mathsf{)}$:

${\text{THD}}_u=\frac{\sqrt{V_{RMS}^2-V_1^2}}{V_1}\cdot 100[\mathrm{\%}]$

${\text{THD}}_i=\frac{\sqrt{I_{RMS}^2-I_1^2}}{I_1}\cdot 100[\mathrm{\%}]$

Vzhledem k této dvojí definici nemusí být vždy zřejmé, jaké THD měl např. výrobce nebo prodejce zařízení na mysli. Kromě procentního zápisu se THD také často v decibelech, pak by měly vycházet hodnoty THD a THD_u, THD_i stejně.

Rovněž je třeba poznamenat, že ve vzorcích používajících efektivní napětí V_RMS mlčky předpokládáme, že toto napětí nezahrnuje stejnosměrnou složku. Jinak bychom měli pro soulad s definicí místo V_RMS použít korigovanou hodnotu V_{RMS_ac} s odečtenou stejnosměrnou složkou:

${\mathsf{V}}_{{\mathsf{RMS}}_{\mathsf{ac}}}^{\mathsf{2}}\mathsf{=}{\mathsf{V}}_{\mathsf{RMS}}^{\mathsf{2}}\mathsf{-}{\mathsf{V}}_{\mathsf{0}}^{\mathsf{2}}$

Externí odkazy

[zobrazit] Náklady na energie a provoz naší encyklopedie prudce vzrostly. Potřebujeme vaši podporu... Kolik ?? To je na Vás. Náš FIO účet — 2500575897 / 2010
Informace o článku. Článek je převzat z Wikipedie, otevřené encyklopedie, do které přispívají dobrovolníci z celého světa. Tento text je dostupný za podmínek Creative Commons 3.0 Unported – creativecommons.org. Originální článek na české Wikipedii