-3dB'nin önemi nedir?

Osiloskopumda 100 MHz -3dB bant genişliği var. -3dB 0.707 birimdir (sqrt (2) / 2). Bu ne anlama geliyor, neden% 70,7 zayıflama? Bu zayıflama seviyesinin belirli bir nedeni var mı?

DB kullanırken Gerilim ve Güç

-3dB noktası aynı zamanda "yarı güç" noktası olarak da bilinir. Voltajda neden kullandığımızla ilgili tonlarca anlam ifade etmeyebilir ( ), ancak iktidar anlamında ne anlama geldiğini bir örneğe göz sağlar.$\sqrt{2}/2$

İlk önce, , ama R'nin sabit 1 Ω olduğunu varsayalım . Sabit 1ohm nedeniyle, denklemden hep birlikte kaldırabiliriz.$P=V^{2}/R$$\Omega$

Diyelim ki 6 V'da bir sinyaliniz var, gücü .$(6 \text{ V})^2 = 36 \text{ W}$

Şimdi -3dB noktasını alıyorum, .$6\text{ V} \cdot \left( \frac{\sqrt{2}}{2} \right) = 4.2426\text{ V}$

Şimdi, -3dB noktada güç olsun sağlar .$4.2426 \text{ V}^2=18 \text{ W}$

Yani başlangıçta 36 W vardı, şimdi 18 W var (ki bu elbette 36 W'nin yarısıdır).

Filtrelerde -3dB Uygulaması

-3dB noktası, her tür filtrede (düşük geçiş, bant geçişi, yüksek geçiş ...) çok yaygın olarak kullanılır. Sadece filtrenin bu frekanstaki gücün yarısını kestiğini söylüyor. Düşme hızı kullandığınız sistemin sırasına bağlıdır. Daha yüksek düzen "tuğla duvar" filtresine yaklaşabilir. Tuğla duvar filtresi, kesme frekansından hemen önce 0dB'de (sinyalinizde değişiklik yok) ve -∞ dB'de olduğunuzdan (sinyal geçmeden) biridir.

Girişi neden Oscope'a filtreliyorsunuz?

Pek çok neden var. Tüm cihazlar (analog veya dijital) sinyal ile bir şeyler yapmak zorundadır. Sinyali ekranda göstermek veya sinyali sese dönüştürmek gibi daha karmaşık bir şeye kadar gerilim takipçisi kadar basit olabilirsiniz. Sinyalinizi kullanılabilir bir şeye dönüştürmek için gerekli olan tüm cihazların, onlar hakkında frekansa bağlı öznitelikleri vardır. Bunun basit bir örneği bir opamp ve GBWP'dir.

Böylece, bir O-kapsamında, düşük geçişli bir filtre ekleyecekler, böylece dahili cihazların hiçbiri, işleyebileceklerinden daha yüksek frekanslarla uğraşmak zorunda kalmazlar. Bir oscope -3dB noktasının 100 MHz olduğunu söylediğinde, girişine düşük geçişli bir filtre yerleştirdiklerini söylüyorlar, 100 MHz'lik bir kesme frekansına (-3dB noktası) sahipler.

Birinci dereceden yüksek geçişli veya düşük geçişli filtrenin bode şemasındaki modül grafiği, iki çizgi ile yaklaşık olarak tahmin edilebilir. İki çizginin buluştuğu nokta, gerçek çizgiye kıyasla bize -3db sayısını verir. Bu noktaya kesme frekansı denir.

Bu nedenle, birçok sistem maksimum 3db'de kaybettiklerinde kesme frekansını karşılayana kadar normal koşullarda çalışmak üzere tasarlanmıştır. Bu frekansın üzerinde bir sinyalle çalışırsanız, sinyal daha zayıflatılabilir.

Wikipedia'da sürekli düşük geçişli filtreler hakkında daha fazla bilgi .

-3dB, 20 Log (0.707) veya 10 Log (0.5) 'den gelir. gerilimi maksimumdan 0.707Max'a düşürdüğünde veya gücü maksimumdan yarı güce düşürdüğünde, sinyalin bant genişliğini belirlemek için.

Kellenjb'in cevabı mükemmel, sadece bu -3db şey hakkında okurken bana "Ohhh" anı veren bir web sayfası eklemek istedim. Belki görselleştirmeye yardımcı olur.

Band Pass filtrelerinde bir Bode Grafiğinin harika görüntüsünü içeren bir eğitici okudum . Aşağıdaki kilit resmi görebilirsiniz. Sinyal zayıflamasının frekanslara bağlı olarak nasıl değiştiğini güzel bir şekilde göstermektedir. Merkez frekansta faz kayması olmadığını görüyoruz, bu yüzden tam sinyal iletimimiz var. Ancak Pass Bandından çıkarken Band Pass Filtresinin sinyali gecikmeye veya merkezi frekansı 45 derece yönlendirecek bir noktaya geliyoruz ve -3dB puanımızı görüyoruz.

$1/\sqrt(2)$

$1/\sqrt(2)$

Osiloskopun iç kısmı bir amplifikatör sınırlamasına sahiptir. Buna dinamik aralık adını verdiler. Kapsamınızı kullanırsanız bu sınırlamayı geçin, okumalarınız artık doğru olmayacaktır. Doğrusal amplifikatör doğrusal olmaya başlayacaktır.

Osiloskopun herhangi bir blok tasarımına bakarsanız, giriş amplifikatörünü veya ön amplifikatörünü göreceksiniz. Önünde filtre bloğu görmeyeceksiniz. Giriş sinyali bir filtre tarafından işlenmeden önce çok küçük. Sinyali yükselttikten sonra bir filtre kullanabilirsiniz. Yani sınırlama bir ön amplifikatör bir filtre değil. O-kapsamı size 100 Mhz, 3dB spesifikasyonu verdiğinde. Ön amplifikatöre atıfta bulunduğundan emin olabilirsiniz.