【题目编号】MC1-1253
【题目】电路的“相位失真”是指该电路的输出信号与输入信号相比发生了下列改变：
【答案】A
[A]不同频率分量的相位延迟发生了改变
[B]产生了新的频率分量
[C]各频率分量的比例发生了变化
[D]信号的幅度发生了改变
考点速览
这道题问相位失真的定义，答案是不同频率分量的相位延迟发生了改变。四个选项分别对应四种不同的现象：相位延迟改变、产生新频率、各频率分量比例变化、信号幅度改变。它们其实是失真家族的一次小盘点，答对的关键是知道每种现象各自叫什么名字。
相位失真与群时延
一个含多个频率分量的信号通过线性电路后，每个频率分量都会获得一个相移，相移的大小与频率有关。如果相移与频率成正比，各分量虽然都被延迟，但相对关系没变，波形形状不变；如果相移与频率不成正比，有的分量被延迟得多、有的少，各分量重新排列，合成波形就走了样。
描述这种不一致的指标叫群时延（group delay），它是相频特性对频率的导数，物理含义是信号包络通过电路所需要的时间。群时延在通带内为常数，说明各分量同进同出，波形不受损；群时延随频率起伏，说明不同分量到得早晚不一，这就是相位失真的量化表现。相位失真严重时，数字调制信号的码元会互相挤到一起，形成码间干扰，误码率随之上升。
相位失真从哪里来
相位失真几乎与频率失真同源，都来自电路的频率特性。放大器的耦合电容与旁路电容、晶体管的极间电容、变压器的漏感与分布电容、滤波器的阶数，都会让相频特性偏离直线。滤波器最容易出现这种问题：为了获得陡峭的选频边沿而提高阶数，通带边缘附近的相移会急剧变化，群时延在边沿处出现尖峰。
工程上的应对办法有几条：在需要保真波形的场合选用贝塞尔型这类以平坦群时延为设计目标的滤波器；数字滤波器采用对称结构的有限长冲激响应形式，可以做到严格线性相位；或者在系统里加一级全通网络专门校正相频特性。
衡量相位失真要在通带内看群时延的平坦程度，而不是只看某一个频点的相移。线性相位并不等于相移为零：一个纯粹的延时对所有频率都给出与频率成正比的相移，这是理想情况；真正有害的是相移与频率不成正比的那一部分。用扫频法测出相频曲线再求导，就得到群时延曲线，通带内哪些频段被挤得紧、哪些被拉得松，一看便知。
逐项辨析
选项 A 正确。它准确抓住了相位失真的要害：各频率分量获得的相位延迟不再一致，相对时间关系被改变，波形因此变形而频谱成分不变。
选项 B 错在把非线性失真当成了相位失真。产生了新的频率分量意味着输出频谱里出现了输入没有的成分，只有非线性电路才会做这种事，线性电路的相位变化不可能凭空造出频率。
选项 C 错在说的是频率失真。各频率分量的比例发生变化是幅度频率失真的定义，对应的是电路对不同频率增益不一致，与相位无关。
选项 D 错在把整体电平变化当成了失真。如果所有频率分量的幅度被同比例放大或缩小，输出只是信号变强或变弱，波形形状与频谱结构都没变，这属于增益问题而不是失真。
与频率失真成对记忆
线性失真只有两种：改变各分量幅度比例的叫频率失真，改变各分量相位延迟的叫相位失真。两者的共同点是不产生新频率分量，区别在于动的是幅度关系还是时间关系。判断题目时先在四个选项里找新频率与整体幅度这两个明显不属于线性失真的说法，把它们剔掉，剩下两项再按幅度与相位分工对号入座。
应试要点
相位失真等于各频率分量的相位延迟不一致，衡量指标是群时延平坦度。三条排除线要记牢：产生新频率分量是非线性失真，各分量比例变化是频率失真，整体幅度变化只是电平变了。
