Thd distorsion total armonica

s de potencia Jhon Molina Toledo
e-mail: jmolinat@est.ups.edu.ec
Ingeniería Eléctrica – Universidad Politécnica Salesiana
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THD (Total Harmonic Distorsion)

distorsión no lineal thd o total harmonic distorsión.

Esta distorsión se produce por la aparición de armónicos de la señal original. Un armónico es una señal de frecuencia múltiplode otra original. Si a la entrada tenemos un tono puro de frecuencia 1 KHz, sus armónicos aparecerán como tonos puros de frecuencia 2 KHz, 3 KHz, 4 KHz... Cuando hay distorsión armónica, los armónicos simplemente aparecen pese a no ser deseados.
A continuación se muestra una representación del espectro de salida de un aparato con distorsión armónica. A la entrada del aparato sólo se le conectaun tono puro de f = 1 KHz. Así es como se suele medir la THD.

FIG 1. Espectro de un tono puro (1kHz) con sus armónicos producidos por la THD.

La figura muestra algo parecido a lo que se vería en un analizador de espectro. Una vez se obtiene esta gráfica, se mide la energía de todos los armónicos (en dB), se compara con el tono puro original y se calcula el porcentaje que representa del total.Cuanto mayor nivel tienen los armónicos, mayor es la distorsión armónica y peor "sonará" el equipo. Los fabricantes de equipos suelen facilitar este dato ya que es de los más relevantes.
La distorsión armónica o THD se mide en porcentaje (%) y los valores suelen ser siempre bastante inferiores al 1%. El porcentaje representa la parte del total de la energía a la salida, que pertenece a losarmónicos, es decir, qué porcentaje es distorsión. Se calcula midiendo la tensión de las frecuencias armónicas y aplicando la siguiente fórmula:

Fórmula empleada para el cálculo de THD.

Donde V1, V2, V3... son las amplitudes en voltios de las distintas frecuencias armónicas y Vo es la amplitud del tono de frecuencia 1 KHz.
 
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DEFINICIÓNMATEMÁTICA DEL THD
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Si en un sistema no lineal introducimos un tono de frecuencia, en la salida tendremos ese mismo tono (con una amplitud y fase posiblemente diferentes) y, sumado a el, otros tonos de frecuencia  llamados armónicos del tono fundamental . Pues bien, el THD se calcula así:
* -------------------------------------------------donde P0 es la potencia del tono fundamental y Pi con i > 0 es la potencia del armónico i-ésimo que contiene la señal. Todas las medidas de potencia se realizan en la salida del sistema, mediante un filtro paso banda y un osciloscopio o bien mediante un analizador de espectro.
En realidad existen varios criterios para definir el THD, como considerar la relación entre voltajes o corrientesDISTORSIÓN ARMÓNICA EN SONIDO
La distorsión armónica es un parámetro técnico utilizado para definir la señal de audio que sale de un sistema.
La distorsión armónica se produce cuando la señal de salida de un sistema no equivale a la señal que entró en él. Esta falta de linealidad afecta a la forma de la onda, porque el equipo ha introducido armónicos que no estaban en la señal de entrada.Puesto que son armónicos, es decir múltiplos de la señal de entrada, esta distorsión no es tan disonante y es más difícil de detectar.
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En todo sistema de audio siempre se produce una pequeña distorsión de la señal, dado que todos los equipos actuales introducen alguna no linealidad...
La distorsión armónica no siempre implica pérdida decalidad. De hecho, la distorsión se considera un efecto de sonido imprescindible para ciertos géneros musicales (básicamente rock) y así, se suele saturar artificialmente la señal básica producida por

La distorsión armónica total nunca debe estar por encima del 1%. De estarlo, en lugar de enriquecer la señal, la distorsión empieza a desvirtuarla y el sonido resultante empieza a dejar de parecerse...