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帶寬、特征頻率、截止頻率、-3dB什么意思

互聯網 2021-04-16 21:26:56
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?帶寬、特征頻率、截止頻率、-3dB

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一、-3dB帶寬定義和理解?

-3dB帶寬指幅值等于最大值的二分之根號二倍時對應的頻帶寬度。

幅值的平方即為功率,平方后變為1/2倍,在對數坐標中就是-3dB的位置了,也就是半功率點了,對應的帶寬就是功率在減少至其一半以前的頻帶寬度,表示在該帶寬內集中了一半的功率。?

3dB--指的是比峰值功率小3dB(就是峰值的50%)的頻譜范圍的帶寬;?

6dB--同上,6dB對應的是峰值功率的25%。???

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二、截止頻率?

? ? ? ? 用來說明電路頻率特性指標的特殊頻率。當保持電路輸入信號的幅度不變,改變頻率使輸出信號降至最大值的0.707倍,或某一特殊額定值時該頻率稱為截止頻率。在高頻端和低頻端各有一個截止頻率,分別稱為上截止頻率和下截止頻率。兩個截止頻率之間的頻率范圍稱為通頻帶。

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三、帶寬?

? ? ? ?帶寬又叫頻寬,是指在固定的時間可傳輸的資料數量,亦即在傳輸管道中可以傳遞數據的能力。在數字設備中,頻寬通常以bps表示,即每秒可傳輸之位數。在模擬設備中,頻寬通常以每秒傳送周期或赫茲Hertz(Hz)來表示。頻寬對基本輸出入系統(BIOS)設備尤其重要,如快速磁盤驅動器會受低頻寬的總線所阻礙。?

? ? ? ?單位時間內能夠在線路上傳送的數據量,常用的單位是bps(bit per second)。計算機網絡的帶寬是指網絡可通過的最高數據率,即每秒多少比特。?

? ? ? ?嚴格來說,數字網絡的帶寬應使用波特率來表示(band),表示每秒的脈沖數。而比特是信息單位,由于數字設備使用二進制,則每位電平所承載的信息量是1(以2為底2的對數,如果是四進制,則是以2為底的4的對數,每位電平所承載的信息量為2)。 ?????? 因此,在數值上波特與比特是相同的。由于人們對這兩個概念分的并不是很清楚,因此常使用比特率來表示速率,也正是用比特的人太多,所以比特率也就成了一個帶寬事實的標準叫法了。描述帶寬時常常把“比特/秒”省略。例如,帶寬是10M,實際上是10Mb/s。這里的M是10^6。?

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四、濾波的基本概念,特征頻率(中心頻率),截止頻率和增益(db)?

? ? ? ?特征頻率(中心頻率)fo是由電路決定的,它一般等于1/2πRC,它表明了一個電路特性,也就是這個頻率之前的信號是我們需要的,而之后的信號是要濾掉的。

? ? ? ?而截止頻率fp是增益為-3db時的信號頻率,-3db之后的頻率一般認為這個信號是衰減的。我們看一些模擬濾波芯片的datasheet時,里面提到的一般都是截止頻率。而一般的各種類型的濾波曲線,例如切比雪夫,貝塞爾等,就是根據截止頻率是否靠近特征頻率以及衰減程度來分類的。?

? ? ? ?dB的概念就是信號的增益,其實也就是衰減程度,它等于20log(Au/Aup),Au為某一頻率電路的放大倍數,Aup為一個定值,它等于信號通帶頻率下的放大倍數。?例如-3db,如果通帶頻率下的放大倍數為1,也就是Aup為1,即濾波電路在通帶時沒有放大電壓,那么-3 = 20log(Au/Aup)=20log(Au),算出來Au=0.707,在這種情況下,-3db表示信號衰減為原來的70.7%

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五、關于通頻帶,3dB帶寬,三階截點和?1dB壓縮點? ?5.1.通頻帶?

? ? ? ? 用于衡量放大電路對不同頻率信號的放大能力。由于放大電路中電容、電感及半導體器件結電容等電抗元件的存在,在輸入信號頻率較低或較高時,放大倍數的數值會下降并產生相移。通常情況下,放大電路只適用于放大某一個特定頻率范圍內的信號。如圖所示為某放大電路的幅頻特性曲線。

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f1-f2之間為通頻帶??下限截止頻率fL:在信號頻率下降到一定程度時,放大倍數的數值明顯下降,使放大倍數的數值等于0.707倍的頻率稱為下限截止頻率fL。?上限截止頻率fH:信號頻率上升到一定程度時,放大倍數的數值也將下降,使放大倍數的數值等于0.707倍的頻率稱為上限截止頻率fH。?通頻帶fbw:fL與fH之間形成的頻帶稱中頻段,或通頻帶fbw。fbw=fH-fL

? ? ? ?在信號傳輸系統中,系統輸出信號從最大值衰減3dB的信號頻率為截止頻率,上下截止頻率之間的頻帶稱為通頻帶,用BW表示。通頻帶越寬,表明放大電路對不同頻率信號的適應能力越強。"通頻帶"?英文:passband;?transmission?bands;?pass?band;

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?5.2.放大電路的頻率響應(Link)

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