-3dB의 의미는 무엇입니까?

dB 사용시 전압 대 전력

-3dB 포인트는 " 반 출력 " 포인트라고도합니다. 전압에서는 우리가 ( \ $ \ sqrt {2} / 2 \ $ )를 사용하는 이유를 이해하지 못할 수도 있지만 예를 살펴 보겠습니다. 힘의 의미에서 의미합니다.

먼저, \ $ P = V ^ {2} / R \ $ R이 상수 1 \ $ \ Omega \ $ 이라고 가정합니다. 상수 1ohm으로 인해 방정식에서 모두 제거 할 수 있습니다.

6V에서 신호가 있다고 가정하면 전력은 \ $가됩니다. (6 \ text {V}) ^ 2 = 36 \ text {W} \ $ .

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

이제 -3dB 지점에서의 전력, \ $ 4.2426 \ text {V} ^ 2 = 18 \ text {W} \ $ .

원래 36W, 이제 18W (물론 36W의 절반)입니다.

필터에 -3dB 적용

-3dB 포인트는 다음과 같이 매우 일반적으로 사용됩니다. 모든 유형의 필터 (저역 통과, 대역 통과, 고역 통과 …). 필터가 해당 주파수에서 전력의 절반을 차단한다는 의미입니다. 감소하는 속도는 사용중인 시스템의 순서에 따라 다릅니다. 순서가 높을수록 " 벽돌 벽 " 필터에 가까워 질 수 있습니다. 차단 주파수 직전 (신호 변경 없음)과 -∞dB (신호 통과 없음) 직후 인 브릭 월 필터입니다.

입력을 다음으로 필터링하는 이유 Oscope?

음, 여러 가지 이유가 있습니다. 모든 장치 (아날로그 또는 디지털)는 신호로 무언가를해야합니다. 전압 팔로워처럼 간단하게 화면에 신호를 표시하거나 신호를 오디오로 전환하는 것과 같은 더 복잡한 작업을 수행 할 수 있습니다. 신호를 사용 가능한 것으로 변환하는 데 필요한 모든 장치에는 주파수에 따라 달라지는 속성이 있습니다. 이에 대한 간단한 예는 opamp와 그 GBWP입니다.

따라서 O- 스코프에서 저역 통과 필터를 추가하여 내부 장치가 가능한 것 이상의 주파수를 처리 할 필요가 없도록합니다. 핸들. 스코프가 -3dB 포인트가 100MHz라고 말하면 입력에 로우 패스 필터를 배치했으며 차단 주파수 (-3dB 포인트)가 100MHz라고 말합니다.

댓글

• 저는 거의 비슷하게 글을 쓰는 데 절반 정도가 걸렸습니다. 당신은 그것을 이길 것입니다 🙁
• 스코프 내부에는 주파수에 의존하는 많은 것들이있을 것입니다. 그들이 스코프를 평가할 때 그들은 당신이 얻을 수있을 것이라고 말하는 것입니다. 해당 주파수까지 3db 내에서 정확한 판독.
• @Kortuk : 문제는 단순한 앨리어싱이 아닙니다. ' 특정 진폭의 AC 신호는 속도로 변경됩니다. 주파수에 비례하고 많은 회로에는 너무 빠르게 변하는 신호에서 제대로 작동하지 않는 부분이 있습니다. 장치에 6dB / octave의 속도로 더 높은 주파수를 감쇠하는 필터가있는 경우 (주파수를 두 배로 늘리면 진폭이 반으로 줄어 듭니다) 입력 진폭이 특정 수준 이하로 유지되면 출력의 변화율이 기기의 ' 제한 미만으로 유지되도록 보장 할 수 있습니다. 그렇지 않은 경우 ' 이러한 필터를 포함하지 않으면 왜곡이없는 최대 입력 레벨 …
• 엄격히 말하면 절반 출력은 -3dB가 아니라 \ $ 20 \ cdot log \ lef t (\ dfrac {\ sqrt {2}} {2} \ right) \ approx -3.0103 \ text {dB} \ $이지만 ' 대부분의 목적에 충분히 가깝습니다.
• 10 년 후 치밍 (Chiming)했지만, 물리적으로 3dB 지점이 존재한다고 지적한 사람은 없습니다. 임피던스에 대한 반응 기여도가 전압 분배기의 저항 기여도와 일치하기 때문입니다 (예 : 필터). 복소 평면의 임피던스 페이저는 두 값이 같을 때 root (2)의 크기를 갖습니다 (그리고 그 절반이 Vout / Vin입니다). Xc = 1 / (2pi f c) 및 Zt = sqrt (R ^ 2 + Xc ^ 2), 그리고 .707 …이 바로 그것입니다.

1 차 고역 통과 또는 저역 통과 필터의 보드 다이어그램에있는 모듈러스 그래픽은 두 줄로 근사 할 수 있습니다. 두 선이 만나는 지점은 실제 선과 비교할 때 -3db의 수를 제공합니다. 이 지점을 차단 주파수라고합니다.

따라서 많은 시스템이 정상 상태에서 작동하도록 설계되었습니다. 최대 3db에서 잃을 때 차단 주파수를 충족했습니다. 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. 신호의 대역폭을 결정하려면 전압을 최대에서 0.707Max로 낮추거나 전력을 최대에서 절반으로 줄입니다.

댓글

• 이 ' 다른 답변이 이미 말한 내용에 아무것도 추가하지 않습니다.
• 짧은 답변이지만 도움이됩니다. " half power 를 0.5로 설정하면 이해하기 시작했습니다.

Kellenjb” s 답변은 훌륭합니다. -3db에 대해 읽을 때 “Ohhh”순간을 알려주는 웹 페이지를 추가하고 싶었습니다. 시각화하는 데 도움이 될 수도 있습니다.

튜토리얼 입니다. 아래의 주요 이미지를 볼 수 있습니다. 신호 감쇠가 주파수에 따라 어떻게 달라지는 지 잘 보여줍니다. 중심 주파수에서 위상 편이가 없어서 완전한 신호 전송이 있습니다. 그러나 통과 대역을 벗어나면 대역 통과 필터가 신호를 지연 시키거나 중심 주파수를 45도 앞당기는 지점에 도달합니다. 그리고 우리는 -3dB의 지점을 봅니다.

요점, 우리는 sin (45 °) = \ $ 1 / \ sqrt (2) \ $

저에게있어 아래의 비주얼은 겉보기에 임의적으로 보이는 \ $ 1 / 선택에 어떤 의미를 부여하는 데 정말 도움이됩니다. \ sqrt (2) \ $.

설명

• 45 도의 위상 편이를 설정할 때 사인 함수를 사용하는 동기에 대해 자세히 설명해 주시겠습니까? 이 표현은 당연히 유지되지만 위상 Bode 플롯에 사인을 처음에 사용하는 것을 제안하는 것은 무엇입니까?

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

오실로스코프의 블록 설계를 살펴보면 입력 증폭기 또는 전치 증폭기를 알 수 있습니다. 그 앞에 필터 블록이 표시되지 않습니다. 입력 신호가 너무 작아서 필터로 처리 할 수 없습니다. 신호를 증폭 한 후 필터를 사용할 수 있습니다. 따라서 한계는 필터가 아닌 프리 앰프입니다. O- 스코프가 100Mhz, 3dB의 사양을 제공 할 때. “프리 앰프를 참조하는 것입니다.

댓글

• 답변이 질문에 추가하는 특별한 가치가 있습니까? 이미 기존 답변에 충분히 포함되어 있습니까?
• 동적 범위는 대역폭에 관한 질문과 아무 관련이 없습니다. 대부분의 경우 비선형 성도 마찬가지입니다. Ditto 프리 앰프도 마찬가지입니다.
• 프리 앰프는 오실로스코프의 한 구성 요소 일뿐입니다. 3db 감쇠 지점은 프리 앰프 '의 제한만을 의미하는 것이 아니라 입력 시스템 전체를 의미합니다. 100MHz.