Kysymys:
Mikä on -3dB: n merkitys?
Thomas O
2010-11-19 19:46:05 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Oskilloskooppini kaistanleveys on 100 MHz - 3 dB. -3dB on 0,707 yksikköä (sqrt (2) / 2). Mitä tämä tarkoittaa, miksi 70,7%: n vaimennus? Onko tälle vaimennustasolle erityistä syytä?

Viisi vastused:
Kellenjb
2010-11-19 20:09:28 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Jännite vs. teho, kun käytetään dB

Pistettä -3dB kutsutaan myös "puolitehopisteeksi". Jännitteessä ei ole järkevää, miksi käytämme ( \ $ \ sqrt {2} / 2 \ $ ), mutta tarkastellaan esimerkkiä mitä se tarkoittaa vallan merkityksessä.

Ensinnäkin, \ $ P = V ^ {2} / R \ $ , mutta antaa oletetaan, että R on vakio 1 \ $ \ Omega \ $ . Vakion 1ohmin takia voimme poistaa sen yhtälöstä kaikki yhdessä.

Sanotaan, että signaali on 6 V, sen teho olisi silloin \ $ (6 \ text {V}) ^ 2 = 36 \ text {W} \ $ .

Otan nyt -3dB pisteen, \ $ 6 \ text {V} \ cdot \ left (\ frac {\ sqrt {2}} {2} \ right) = 4.2426 \ text {V} \ $ .

Nyt saat teho pisteessä -3dB, \ $ 4.2426 \ text {V} ^ 2 = 18 \ text {W} \ $ .

Joten alun perin meillä oli 36 W, nyt meillä on 18 W (mikä on tietysti puolet 36 W: sta).

-3dB: n käyttö suodattimissa

-3dB -pistettä käytetään hyvin yleisesti kaiken tyyppiset suodattimet (alipäästö, kaistanpäästö, ylipäästö ...). Se vain sanoo, että suodatin katkaisee puolet tehosta tällä taajuudella. Pudotusnopeus riippuu käyttämäsi järjestelmän järjestyksestä. Korkeampi järjestys voi päästä lähemmäksi "tiiliseinän" suodatinta. Tiiliseinän suodatin on sellainen, että juuri ennen rajataajuutta olet 0 dB: ssä (ei muutosta signaalillesi) ja heti kun olet-after dB: ssä (signaalia ei läpäise).

Miksi suodattaa tulo Oscope?

No, monista syistä. Kaikkien laitteiden (analogisten tai digitaalisten) on tehtävä jotain signaalin kanssa. Voit mennä niin yksinkertaisesti kuin jännitteen seuraaja johonkin monimutkaisempaan suuntaan, kuten näyttää signaali näytöllä tai muuttaa signaali ääneksi. Kaikilla laitteilla, joita tarvitaan signaalin muuntamiseen käyttökelpoiseksi, on niistä taajuusriippuvia ominaisuuksia. Yksi yksinkertainen esimerkki tästä on opamp ja sen GBWP.

Joten O-laajuudella ne lisäävät alipäästösuodattimen niin, että yksikään sisäisistä laitteista ei tarvitse käsitellä taajuuksia, jotka ovat suurempia kuin pystyvät kahva. Kun oskooppi sanoo, että sen -3dB-piste on 100 MHz, he sanovat asettaneensa alipäästösuodattimen tuloonsa katkaisutaajuudella (-3dB-piste) 100 MHz.

Olin puolivälissä kirjoittamisen suunnilleen samalla tavalla. Voitat olla siinä :-(
@Ian: tä on tapahtunut minulle paljon kertoja. Julkaise se joka tapauksessa, joskus hieman erilainen näkökulma ymmärretään paremmin yhteisössä.
Okei, mutta miksi puolet tehosta on merkitystä oskilloskoopille? Tulojen haihduttaman tehon tulisi olla hyvin pieni - itse asiassa 1 Mohmin vastuksen takia sen pitäisi olla vakio taajuudesta riippumatta (ainakin jättämättä huomioimatta loisvaikutuksia).
Oskillissa on monia sen sisäisiä asioita, jotka kaikki riippuvat jonkin verran taajuudesta. Kun he arvioivat laajuutta, he vain sanovat, että pystyt saamaan tarkkoja lukemia 3db: ssä tuohon taajuuteen asti.
@Kellenjb: +1 korosti (lievästi), että 3 dB: n tehon pieneneminen eroaa jännitteestä.
@Thomas O on myös hyvin yleistä asettaa alipäästösuodatin kaikkiin tuloihin. Digitaalisesta tai erillisestä järjestelmästä riippumatta on yleensä hyvä suodattaa pois taajuudet, joista et välitä. Tällä tavoin sinun ei tarvitse huolehtia siitä, että kaikki tapahtuu sinulle tärkeän alueen ulkopuolella.
Varmista, että mikä tahansa näytteenottolaite ei ole aliaksia. Tämä voi tapahtua analogisessa o-laajuudessa, jossa piirroselementti kulkee tietyllä nopeudella.
@Kortuk: Asia ei ole pelkästään alias. Tietyn amplitudin vaihtosignaali muuttuu taajuuteen verrannollisella nopeudella, ja monissa piireissä on osia, jotka eivät toimi oikein liian nopeasti muuttuvilla signaaleilla. Jos laitteessa on suodatin korkeampien taajuuksien vaimentamiseksi nopeudella 6 dB / oktaavi (taajuuden kaksinkertaistaminen puolittaa amplitudin), voidaan taata, että jos tulon amplitudi pysyy tietyn tason alapuolella, lähdön muutosnopeus pysyy alle laitteen rajojen. Jos tällaista suodatinta ei ole, suurin vääristymätön tulotaso ...
... määritetään tulosignaalissa olevien taajuuksien perusteella. Tämä olisi erityisen ärsyttävää sellaisessa laajuudessa, jossa tulosignaalin taajuusominaisuudet eivät ehkä tiedä ennen kuin mitataan, mutta ennen kuin mitataan signaali, ei tiedetä mikä sallittu amplitudi on.
Tarkkaan ottaen puoliteho ei ole -3dB, mutta \ $ 20 \ cdot log \ left (\ dfrac {\ sqrt {2}} {2} \ right) \ noin -3.0103 \ text {dB} \ $, mutta se on tarpeeksi lähellä useimmilletarkoituksiin.
Chiming 10 vuotta myöhemmin, mutta kukaan ei ole huomauttanut, että fyysisesti 3dB-piste on olemassa, koska piste, jos reaktiivinen vaikutus impedenssiin vastaa jännitteenjakajan (esim. Suodattimen) resistiivistä panosta.Kompleksitason impedanssivaiheella on juuren suuruus (2), kun nämä kaksi ovat yhtä suuret (ja seuraa, että puolet tästä on Vout / Vin).Xc = 1 / (2pi * f * c) ja Zt = sqrt (R ^ 2 + Xc ^ 2), ja .707 ... putoaa heti siitä.
RMAAlmeida
2010-11-19 19:53:44 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Ensimmäisen asteen ylipäästö- tai alipäästösuodattimen bode-kaavion moduuligrafiikkaa voidaan arvioida kahdella rivillä. Piste, jonka nämä kaksi viivaa kohtaavat, verrattuna todelliseen viivaan antaa meille luvun -3db. Tätä kohtaa kutsutaan rajataajuudeksi.

alt text

Joten monet järjestelmät on suunniteltu toimimaan normaaleissa olosuhteissa, kunnes ne saavuttavat rajataajuuden, kun ne häviävät maksimissaan 3db. Jos käytät tämän taajuuden yläpuolella olevaa signaalia, signaali voi olla heikompi.

Lisätietoja Wikipediassa jatkuvista alipäästösuodattimista.

vipin yadav
2014-08-28 21:46:30 UTC
view on stackexchange narkive permalink

-3dB tulee 20 logista (0,707) tai 10 logista (0,5). signaalin kaistanleveyden määrittämiseksi pienennä jännitettä suurimmasta arvoon 0,707Maxor pienentämällä teho maksimista puoleen.

Tämä ei lisää mitään siihen, mitä muut vastaukset ovat jo sanoneet.
Lyhyt vastaus, mutta auttaa.Minut heitettiin pois monista hyväksytyistä vastauksista teknisillä termeillä ja miksi useat 6 V: n neliömetriin (2) / 2, kunnes luin tämän vastauksen "puolitehon" suhteuttamiseksi 0,5: een, sitten asiat alkoivat olla järkeviä.
dimsum88
2017-01-31 23:27:02 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Kellenjbin vastaus on erinomainen, halusin lisätä verkkosivun, joka antoi minulle hetken "Ohhh", kun luin tästä -3db asiasta.Ehkä se auttaa visualisoimaan.

Luin opetusohjelman Band Pass -suodattimista, joka sisältää upean kuvan Bode Plotista.Näet avainkuvan alla.Se kuvaa hienosti, kuinka signaalin vaimennus vaihtelee taajuuksien mukaan.Näemme, että keskitaajuudella ei ole vaihesiirtoa, joten signaalinsiirto on täydellinen.Kuitenkin, kun menemme ulos Pass-kaistalta, pääsemme pisteeseen, jossa Band Pass -suodatin siirtää signaalin viiveelle tai johtaa keskitaajuutta 45 astetta, ja näemme pisteemme -3 dB.

Tässä vaiheessa voimme huomata, että synti (45 °) = \ $ 1 / \ sqrt (2) \ $

Minulle alla oleva visuaalinen aine auttaa todella tuomaan jonkinlaisen mielen tähän näennäisesti mielivaltaiseen valintaan \ $ 1 / \ sqrt (2) \ $.

Band Pass Signal Attenuation in regular plot and Bode plot

Voisitteko kertoa tarkemmin, mikä motivoi sinifunktion käyttöä 45 asteen vaihesiirron muodostamisessa?Lauseke pitää tietenkin paikkansa, mutta mikä viittaa sinin * käyttämiseen ensinnäkin * vaiheen Bode-juonessa?
guest
2014-01-18 15:51:38 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Oskilloskoopin sisäpuolella on vahvistimen rajoitus. He kutsuivat sitä dynaamiseksi alueeksi. Jos käytät soveltamisalaa, ylität rajoituksen, lukemasi ei enää ole tarkka. Lineaarivahvistimesta alkaa tulla epälineaarinen.

Jos tarkastelet oskilloskoopin mitä tahansa lohkomallia, huomaat tulovahvistimen tai esivahvistimen. Et näe suodatinlohkoa sen edessä. Tulosignaali on liian pieni, ennen kuin se voidaan käsitellä suodattimella. Kun olet vahvistanut signaalin, voit käyttää suodatinta. Joten rajoitus ei ole esivahvistin, ei suodatin. Kun o-laajuus antaa sinulle arvoksi 100 Mhz, 3dB. Voit olla varma, että se viittaa esivahvistimeen.

Onko vastauksellasi jotain erityistä arvoa kysymykseen, jota nykyiset vastaukset eivät jo kattavasti käsittele?
Dynaamisella alueella ei ole mitään tekemistä kysymyksen kanssa, joka koskee kaistanleveyttä.Sama epälineaarisuus, suurimmaksi osaksi.Samat esivahvistimet.
Esivahvistin on vain yksi oskilloskoopin komponentti.3db-vaimennuspiste ei tarkoita vain esivahvistimen rajoituksia, vaan koko tulojärjestelmää - jota ei ole suunniteltu ylittämään 100 MHz.


Tämä Q & A käännettiin automaattisesti englanniksi.Alkuperäinen sisältö on saatavilla stackexchange-palvelussa, jota kiitämme cc by-sa 2.0-lisenssistä, jolla sitä jaetaan.
Loading...