-3dB의 의미는 무엇입니까?

오실로스코프의 대역폭은 100MHz -3dB입니다. -3dB는 0.707 단위입니다 (sqrt (2) / 2). 이것이 70.7 % 감쇠 인 이유는 무엇입니까? 이 감쇠 레벨에 특별한 이유가 있습니까?

dB 사용시 전압 대 전력

-3dB 포인트는 "하프 파워"포인트라고도합니다. 전압에서 왜 우리가 사용하는지에 대해 많은 이해가되지 않을 수 있습니다 ( $\sqrt{2}/2$), 그러나 힘의 의미에서 그것이 무엇을 의미하는지 예를 살펴 보겠습니다.

먼저, 이지만 R이 상수 1 Ω 이라고 가정 합니다. 상수 1ohm 때문에 방정식에서 모두 제거 할 수 있습니다.$P=V^{2}/R$$\Omega$

는 6 V에서의 신호가 있다고하자, 그 힘은 것 .$(6 \text{ V})^2 = 36 \text{ W}$

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

이제 -3dB 지점, 에서 전력을 얻습니다 .$4.2426 \text{ V}^2=18 \text{ W}$

원래 우리는 36W를 가졌으며 이제는 18W를 가지고 있습니다 (물론 36W의 절반).

필터에서 -3dB 적용

-3dB 포인트는 모든 유형의 필터 (로우 패스, 밴드 패스, 하이 패스 ...)에 매우 일반적으로 사용됩니다. 필터가 해당 주파수에서 전력의 절반을 차단한다고 말하는 것입니다. 이탈률은 사용중인 시스템의 순서에 따라 다릅니다. 높은 차수는 "벽돌 벽"필터에 점점 더 가까워 질 수 있습니다. 브릭 월 필터는 차단 주파수 직전 0dB (신호 변경 없음) 및 -∞ dB (신호 통과 없음)에있는 필터입니다.

입력을 Oscope로 필터링하는 이유는 무엇입니까?

여러 가지 이유가 있습니다. 모든 장치 (아날로그 또는 디지털)는 신호와 관련이 있습니다. 전압 추종자처럼 화면에 신호를 표시하거나 신호를 오디오로 변환하는 것과 같이 더 복잡한 것으로 간단하게 이동할 수 있습니다. 신호를 사용 가능한 것으로 변환하는 데 필요한 모든 장치는 주파수에 의존하는 특성이 있습니다. 간단한 예로 opamp와 GBWP가 있습니다.

따라서 O- 스코프에서는 저역 통과 필터를 추가하여 내부 장치가 처리 할 수있는 것 이상의 주파수를 처리하지 않아도됩니다. 스코프가 -3dB 포인트가 100MHz라고 말하면 입력에 저역 통과 필터를 배치했다고 100MHz의 차단 주파수 (-3dB 포인트)가 있다고합니다.

1 차 고역 통과 또는 저역 통과 필터의 보드 다이어그램의 모듈러스 그래픽은 두 줄로 근사화 할 수 있습니다. 실제 라인과 비교할 때 두 라인이 만나는 지점은 -3db의 수를 제공합니다. 이 지점을 차단 주파수라고합니다.

따라서 많은 시스템은 최대 3db에서 손실 될 때 차단 주파수를 충족 할 때까지 정상적인 조건에서 작동하도록 설계되었습니다. 해당 주파수 이상의 신호로 작동하면 신호가 더 감쇠 될 수 있습니다.

연속 저역 통과 필터 에 대한 Wikipedia의 추가 정보 .

-3dB는 20 Log (0.707) 또는 10 Log (0.5)에서 나옵니다. 전압을 최대에서 0.707Max로 낮추거나 전력을 최대에서 절반 전력으로 감소시킬 때 신호 대역폭을 결정합니다.

Kellenjb의 대답은 훌륭합니다. 저는이 -3db에 대해 읽을 때 "오"순간을 주었던 웹 페이지를 추가하고 싶었습니다. 어쩌면 시각화하는 데 도움이 될 수 있습니다.

Bode Plot의 훌륭한 이미지가 포함 된 Band Pass 필터에 대한 자습서 를 읽었습니다 . 아래 주요 이미지를 볼 수 있습니다. 주파수에 따라 신호 감쇠가 어떻게 변하는 지 잘 보여줍니다. 중심 주파수에는 위상 변이가 없으므로 완전한 신호 전송이 가능합니다. 그러나 통과 대역을 벗어나면 대역 통과 필터가 신호를 이동하여 중심 주파수를 45도 지연 시키거나 이끄는 지점에 도달하고 -3dB의 지점을 보게됩니다.

$1/\sqrt(2)$

나를 위해 아래의 시각적 요소는이 겉보기 임의 선택 의미를 부여하는 데 실제로 도움이됩니다 $1/\sqrt(2)$

오실로스코프 내부에는 앰프 제한이 있습니다. 그들은 그것을 다이나믹 레인지라고 불렀습니다. 스코프를 사용하면 제한을 통과하면 더 이상 판독 값이 정확하지 않습니다. 선형 증폭기가 비선형이되기 시작합니다.

오실로스코프의 블록 설계를 살펴보면 입력 증폭기 또는 프리 앰프를 볼 수 있습니다. 필터 블록 앞에는 표시되지 않습니다. 입력 신호가 너무 작아 필터로 처리 할 수 ​​없습니다. 신호를 증폭 한 후 필터를 사용할 수 있습니다. 따라서 한계는 필터가 아닌 전치 증폭기입니다. o- 스코프가 100 Mhz, 3dB의 스펙을 제공 할 때. 프리 앰프를 참조하고 있는지 확인할 수 있습니다.