Ý nghĩa của -3dB là gì?

Máy hiện sóng của tôi có băng thông 100 MHz -3dB. -3dB là 0,707 đơn vị (sqrt (2) / 2). Điều này có nghĩa là gì, tại sao suy giảm 70,7%? Có bất kỳ lý do cụ thể cho mức độ suy giảm này?

Điện áp so với nguồn khi sử dụng dB

Điểm -3dB còn được gọi là điểm "nửa công suất". Về điện áp, nó có thể không có ý nghĩa gì về lý do tại sao chúng ta sử dụng ( ), nhưng hãy xem xét một ví dụ về ý nghĩa của sức mạnh.$\sqrt{2}/2$

Trước hết, , nhưng giả sử R là hằng số 1 . Do hằng số 1ohm, chúng ta có thể loại bỏ nó khỏi phương trình tất cả cùng nhau.$P=V^{2}/R$$\Omega$

Hãy nói rằng bạn có tín hiệu ở 6 V, công suất của nó sẽ là .$(6 \text{ V})^2 = 36 \text{ W}$

Bây giờ tôi lấy điểm -3dB, .$6\text{ V} \cdot \left( \frac{\sqrt{2}}{2} \right) = 4.2426\text{ V}$

Bây giờ, hãy lấy nguồn ở điểm -3dB, .$4.2426 \text{ V}^2=18 \text{ W}$

Vì vậy, ban đầu chúng tôi có 36 W, bây giờ chúng tôi có 18 W (tất nhiên là một nửa của 36 W).

Áp dụng -3dB trong Bộ lọc

Điểm -3dB được sử dụng rất phổ biến với các bộ lọc thuộc mọi loại (thông thấp, thông dải, thông cao ...). Nó chỉ nói rằng bộ lọc cắt giảm một nửa công suất ở tần số đó. Tốc độ giảm xuống tùy thuộc vào thứ tự của hệ thống bạn đang sử dụng. Thứ tự cao hơn có thể tiến gần hơn và gần hơn với bộ lọc "tường gạch". Bộ lọc tường gạch là một bộ lọc ngay trước tần số cắt bạn ở mức 0dB (không thay đổi tín hiệu của bạn) và ngay sau khi bạn ở mức -∞ dB (không có tín hiệu nào đi qua).

Tại sao lọc đầu vào cho một Oscar?

Vâng, nhiều lý do. Tất cả các thiết bị (analog hoặc kỹ thuật số) phải làm một cái gì đó với tín hiệu. Bạn có thể đi đơn giản như một người theo dõi điện áp đến một thứ gì đó phức tạp hơn như hiển thị tín hiệu trên màn hình hoặc biến tín hiệu thành âm thanh. Tất cả các thiết bị cần thiết để chuyển đổi tín hiệu của bạn thành thứ gì đó có thể sử dụng được có các thuộc tính về chúng phụ thuộc tần số. Một ví dụ đơn giản về điều này là opamp và GBWP của nó.

Vì vậy, trên phạm vi O, họ sẽ thêm bộ lọc thông thấp để không có thiết bị nội bộ nào phải xử lý tần số trên mức họ có thể xử lý. Khi một oscope cho biết điểm -3dB của nó là 100 MHz, họ đang nói rằng họ đã đặt bộ lọc thông thấp trên đầu vào của nó có tần số cắt (điểm -3dB) là 100 MHz.

Đồ họa mô đun trên sơ đồ bode của bộ lọc thông cao hoặc thông thấp thứ tự đầu tiên, có thể được xấp xỉ bằng hai dòng. Điểm mà hai dòng gặp nhau, khi so sánh với dòng thực cho chúng ta số -3db. Điểm này được gọi là tần số cắt.

Vì vậy, rất nhiều hệ thống được thiết kế để hoạt động trong điều kiện bình thường cho đến khi chúng đáp ứng tần số cắt khi chúng mất tối đa 3db. Nếu bạn hoạt động với tín hiệu trên tần số đó, tín hiệu có thể bị suy giảm nhiều hơn.

Thông tin thêm trong Wikipedia về bộ lọc thông thấp liên tục .

-3dB, đến từ 20 Nhật ký (0,707) hoặc 10 Nhật ký (0,5). để xác định băng thông của tín hiệu, khi giảm điện áp từ tối đa xuống 0,707Max hoặc giảm công suất từ ​​công suất tối đa xuống một nửa.

Câu trả lời của Kellenjb là tuyệt vời, tôi chỉ muốn thêm một trang web đã cho tôi một khoảnh khắc "Ohhh" khi tôi đang đọc về điều -3db này. Có lẽ nó giúp hình dung.

Tôi đã đọc một hướng dẫn về các bộ lọc Band Pass bao gồm một hình ảnh tuyệt vời về Bode Plot. Bạn có thể xem hình ảnh quan trọng dưới đây. Nó minh họa độc đáo cách suy giảm tín hiệu khác nhau tùy thuộc vào tần số. Chúng tôi thấy không có sự thay đổi pha ở tần số trung tâm, vì vậy chúng tôi đã truyền tín hiệu hoàn chỉnh. Tuy nhiên, khi chúng tôi đi ra khỏi Băng thông, chúng tôi đến một điểm mà Bộ lọc Băng thông chuyển tín hiệu để trễ hoặc dẫn tần số trung tâm 45 độ và chúng tôi thấy điểm của chúng tôi là -3dB.

$1/\sqrt(2)$

$1/\sqrt(2)$

Phần bên trong của máy hiện sóng có giới hạn bộ khuếch đại. Họ gọi đó là phạm vi năng động. Nếu bạn sử dụng phạm vi của mình vượt qua giới hạn, việc đọc của bạn sẽ không còn chính xác nữa. Bộ khuếch đại tuyến tính sẽ bắt đầu trở thành phi tuyến.

Nếu bạn nhìn vào bất kỳ thiết kế khối nào của máy hiện sóng, bạn sẽ thấy bộ khuếch đại đầu vào hoặc bộ tiền khuếch đại. Bạn sẽ không thấy khối bộ lọc ở phía trước nó. Tín hiệu đầu vào quá nhỏ trước khi có thể được xử lý bởi bộ lọc. Sau khi bạn khuếch đại tín hiệu thì bạn có thể sử dụng bộ lọc. Vì vậy, giới hạn là tiền khuếch đại không phải là bộ lọc. Khi phạm vi o cung cấp cho bạn thông số kỹ thuật 100 Mhz, 3dB. Bạn có thể chắc chắn rằng nó đề cập đến tiền khuếch đại.