Яке значення -3dB?

Мій осцилоскоп має пропускну здатність 100 МГц -3 дБ. -3dB - 0.707 одиниць (sqrt (2) / 2). Що це означає, чому загасання 70,7%? Чи є якась конкретна причина такого рівня ослаблення?

Напруга проти потужності при використанні дБ

Точка -3dB також відома як точка "половини потужності". У напрузі це може не мати сенсу для того, чому ми використовуємо ( ), але давайте подивимося на приклад тогощо це означаєв енергетичному сенсі.$\sqrt{2}/2$

Спочатку , але припускаємо, що R є постійною 1 Ω . Через постійну 1ом ми можемо вийняти її з рівняння всі разом.$P=V^{2}/R$$\Omega$

Скажімо, у вас сигнал на 6 В, його потужність тоді буде .$(6 \text{ V})^2 = 36 \text{ W}$

Тепер я беру -3dB точку, .$6\text{ V} \cdot \left( \frac{\sqrt{2}}{2} \right) = 4.2426\text{ V}$

Тепер давайте отримати потужність у точці -3 дБ, .$4.2426 \text{ V}^2=18 \text{ W}$

Тож спочатку у нас було 36 Вт, зараз у нас 18 Вт (що, звичайно, половина 36 Вт).

Застосування -3dB у фільтрах

Точка -3 дБ дуже часто використовується з фільтрами всіх типів (низький прохід, смуга пропускання, високий прохід ...). Це просто говорить, що фільтр відключає половину потужності на цій частоті. Швидкість, з якою вона випадає, залежить від порядку системи, яку ви використовуєте. Вищий порядок може наближатися і наближатися до фільтру "цегляна стіна". Фільтр цегляної стіни - це той, що перед частотою обрізання ви знаходитесь на 0 дБ (без зміни сигналу) і відразу після того, як ви будете на -∞ дБ (жоден сигнал не проходить).

Навіщо фільтрувати вхід до Оскопа?

Ну, багато причин. Усі пристрої (аналогові чи цифрові) повинні щось робити із сигналом. Ви можете переходити настільки просто, як абонент напруги, до чогось більш складного, наприклад, показувати сигнал на екрані або перетворювати сигнал на аудіо. Усі пристрої, необхідні для перетворення вашого сигналу в щось корисне, мають про них атрибути, які залежать від частоти. Одним з простих прикладів цього є операційний підсилювач та його GBWP.

Таким чином, на O-області вони додадуть фільтр низьких частот, так що жодному з внутрішніх пристроїв не доведеться мати справу з частотами, які перевищують обробку. Коли оскоп каже, що його -3 дБ точка становить 100 МГц, вони говорять про те, що вони розмістили фільтр низьких частот на його вході, має частоту відключення (-3 дБ точки) 100 МГц.

Графік модуля на діаграмі bode фільтра високого та низького проходів першого порядку можна наблизити двома рядками. Точка, з якою відповідають дві лінії, порівняно з реальною лінією дає нам число -3db. Ця точка називається частотою відсічення.

Отже, багато систем розроблені для роботи в нормальних умовах до тих пір, поки вони не досягли частоти відсічення, коли вони втрачають максимум 3db. Якщо ви працюєте з сигналом вище цієї частоти, сигнал може бути більш ослабленим.

Більше інформації у Вікіпедії про безперервні низькочастотні фільтри .

-3dB, походить від 20 Log (0.707) або 10 Log (0.5). визначити пропускну здатність сигналу при зменшенні напруги з максимуму до 0,707Макс або зменшенні потужності з макс до половини потужності.

Відповідь Kellenjb відмінна, я просто хотів додати веб-сторінку, яка дала мені момент "Ohhh", коли я читав про цю річ -3db. Можливо, це допомагає візуалізувати.

Я читав а підручник про фільтри Band Pass, який включає чудове зображення сюжету Bode. Ви можете побачити ключове зображення нижче. Це добре ілюструє, як ослаблення сигналу змінюється залежно від частот. Ми бачимо, що на центральній частоті немає зсуву фази, тому ми маємо повну передачу сигналу. Однак, коли ми виходимо з смуги пропускання, ми дістаємось до точки, коли фільтр пропускання смуги переміщує сигнал у відставання або веде центральну частоту на 45 градусів, і ми бачимо нашу точку -3 дБ.

$1/\sqrt(2)$

$1/\sqrt(2)$

Внутрішня частина осцилографа має обмеження підсилювача. Вони назвали це динамічним діапазоном. Якщо ви використовуєте сферу застосування, пропустіть обмеження, ваше читання вже не буде точним. Лінійний підсилювач почне ставати нелінійним.

Якщо ви подивитесь на будь-яку блокову конструкцію осцилографа, ви помітите вхідний підсилювач або підсилювач. Ви не побачите блок фільтру перед ним. Вхідний сигнал занадто малий, щоб його можна було обробити фільтром. Після посилення сигналу ви можете використовувати фільтр. Тож обмеженням є попередній підсилювач, а не фільтр. Коли о-сфера дасть вам 100 МГц, 3dB. Ви можете бути впевнені, що йдеться про підсилювач.