關(guān)于通頻帶，3dB帶寬，三階截點(diǎn)和1dB壓縮點(diǎn)，截止頻率，頻率范圍，帶寬，特征頻率（中心頻率），截止頻率和增益

1、通頻帶

通頻帶用于衡量放大電路對不同頻率信號的放大能力。由于放大電路中電容、電感及半導體器件結電容等電抗元件的存在，在輸入信號頻率較低或較高時(shí)，放大倍數的數值會(huì )下降并產(chǎn)生相移。通常情況下，放大電路只適用于放大某一個(gè)特定頻率范圍內的信號。

如圖所示為某放大電路的幅頻特性曲線(xiàn)。

f1-f2之間為通頻帶

下限截止頻率fL：在信號頻率下降到一定程度時(shí)，放大倍數的數值明顯下降，使放大倍數的數值等于0.707倍 的頻率稱(chēng)為下 限截止頻率fL。

上限截止頻率fH：信號頻率上升到一定程度時(shí)，放大倍數的數值也將下降，使放大倍數的數值等于0.707倍 的頻率稱(chēng)為上限截止頻率fH。

通頻帶fbw：fL與fH之間形成的頻帶稱(chēng)中頻段，或通頻帶fbw。

fbw=fH-fL

或者定義為：

在信號傳輸系統中,系統輸出信號從最大值衰減3dB的信號頻率為截止頻率,上下截止頻率之間的頻帶稱(chēng)為通頻帶,用BW表示

通頻帶越寬，表明放大電路對不同頻率信號的適應能力越強。

通頻帶 英文：passband; transmission bands; pass band;

2、3dB帶寬

3dB--指的是比峰值功率小3dB(就是峰值的50%)的頻譜范圍的帶寬;

6dB--同上，6dB對應的是峰值功率的25%。

3dB帶寬指幅值等于最大值的二分之根號二倍時(shí)對應的頻帶寬度

幅值的平方即為功率，平方后變?yōu)?/2倍，在對數坐標中就是 -3dB的位置了，也就是半功率點(diǎn)了，對應的帶寬就是功率在減少至其一半以前的頻帶寬度，表示在該帶寬內集中了一半的功率。

3、關(guān)于三階截點(diǎn)和1dB壓縮點(diǎn)

1dB壓縮點(diǎn)(P1dB)是輸出功率的性能參數。壓縮點(diǎn)越高意味著(zhù)輸出功率越高。P1dB是指與在很低的功率時(shí)相比增益減少1dB時(shí)的輸入(或輸出)功率點(diǎn)。

三階截取點(diǎn)(IP3)是表示線(xiàn)性度或失真性能的參數。IP3越高表示線(xiàn)性度越好和更少的失真。

IIP3：Input 3rd order intercept point;

輸入輸出三階截獲點(diǎn)(iip3,oip3):反映放大器的線(xiàn)性特性。

具體指三階諧波與輸入端基波電平相同時(shí)對應的輸入/輸出功率電平。

IIP3 (dBm) = Pin(dBm) +A/2 (dBc)

P1dB：1dB compression point;

1分貝壓縮點(diǎn)輸出功率(P1dB)：放大器有一個(gè)線(xiàn)性動(dòng)態(tài)范圍，在這個(gè)范圍內，放大器的輸出功率隨輸入功率線(xiàn)性增加。隨著(zhù)輸入功率的繼續增大，放大器進(jìn)入非線(xiàn)性區，其輸出功率不再隨輸入功率的增加而線(xiàn)性增加，也就是說(shuō)，其輸出功率低于小信號增益所預計的值。通常把增益下降到比線(xiàn)性增益低1dB時(shí)的輸出功率值定義為輸出功率的1dB壓縮點(diǎn)，用P1dB表示。 典型情況下，當功率超過(guò)P1dB時(shí)，增益將迅速下降并達到一個(gè)最大的或完全飽和的輸出功率，其值比P1dB大3-4dB。

三階截點(diǎn)IIP3： 當兩個(gè)或多正弦信號經(jīng)過(guò)放大器時(shí)，此時(shí)由于放大器的非線(xiàn)性作用，會(huì )輸出包括多種頻率的分量，其中以三階交調分量的功率電平最大，它是非線(xiàn)性中的三次項產(chǎn)生的，假設兩基頻信號的頻率分別是F1和F2，那么，三階交調分量的頻率為2F1-F2和2F2-F1，由于該頻率落在頻帶內，是非線(xiàn)性產(chǎn)物。

4、截止頻率

用來(lái)說(shuō)明電路頻率特性指標的特殊頻率。當保持電路輸入信號的幅度不變，改變頻率使輸出信號降至最大值的0.707倍，或某一特殊額定值時(shí)該頻率稱(chēng)為截止頻率。

在高頻端和低頻端各有一個(gè)截止頻率，分別稱(chēng)為上截止頻率和下截止頻率。兩個(gè)截止頻率之間的頻率范圍稱(chēng)為通頻帶。

5、頻率范圍

是指音響系統能夠重放的最低有效回放頻率與最高有效回放頻率之間的范圍。

音響系統的頻率特性常用分貝刻度的縱坐標表示功率和用對數刻度的橫坐標表示頻率的頻率響應曲線(xiàn)來(lái)描述。當聲音功率比正常功率低3dB時(shí)，這個(gè)功率點(diǎn)稱(chēng)為頻率響應的高頻截止點(diǎn)和低頻截止點(diǎn)。高頻截止點(diǎn)與低頻截止點(diǎn)之間的頻率，即為該設備的頻率響應;聲壓與相位滯后隨頻率變化的曲線(xiàn)分別叫作“幅頻特性”和“相頻特性”，合稱(chēng)“頻率特性”。這是考察音箱性能優(yōu)劣的一個(gè)重要指標，它與音箱的性能和價(jià)位有著(zhù)直接的關(guān)系，其分貝值越小說(shuō)明音箱的頻響曲線(xiàn)越平坦、失真越小、性能越高。如：一音箱頻響為60Hz～18kHz +/- 3dB。這兩個(gè)概念有時(shí)并不區分，就叫作頻響。

6、帶寬

帶寬又叫頻寬是指在固定的的時(shí)間可傳輸的資料數量，亦即在傳輸管道中可以傳遞數據的能力。在數字設備中，頻寬通常以bps表示，即每秒可傳輸之位數。在模擬設備中，頻寬通常以每秒傳送周期或赫茲Hertz (Hz)來(lái)表示。頻寬對基本輸出入系統 (BIOS ) 設備尤其重要，如快速磁盤(pán)驅動(dòng)器會(huì )受低頻寬的總線(xiàn)所阻礙。

單位時(shí)間內能夠在線(xiàn)路上傳送的數據量，常用的單位是bps(bit per second)。

計算機網(wǎng)絡(luò )的帶寬是指網(wǎng)絡(luò )可通過(guò)的最高數據率，即每秒多少比特。

嚴格來(lái)說(shuō)，數字網(wǎng)絡(luò )的帶寬應使用波特率來(lái)表示(band)，表示每秒的脈沖數。而比特是信息單位，由于數字設備使用二進(jìn)制，則每位電平所承載的信息量是1(以2為底2的對數，如果是四進(jìn)制，則是以2為底的4的對數，每位電平所承載的信息量為2)。因此，在數值上，波特與比特是相同的。由于人們對這兩個(gè)概念分的并不是很清楚，因此常使用比特率來(lái)表示速率，也正是用比特的人太多，所以比特率也就成了一個(gè)帶寬事實(shí)的標準叫法了。

描述帶寬時(shí)常常把“比特/秒”省略。

例如，帶寬是 10 M，實(shí)際上是 10 Mb/s。

這里的 M 是 10^6。

“帶寬”(bandwidth)有以下兩種不同的意義：

1、指信號具有的頻帶寬度.信號的帶寬是指該信號所包含的各種不同頻率成分所占據的頻率范圍。

2、在計算機網(wǎng)絡(luò )中，帶寬用來(lái)表示網(wǎng)絡(luò )的通信線(xiàn)路所能傳送數據的能力，因此網(wǎng)絡(luò )帶寬表示在單位時(shí)間內從網(wǎng)絡(luò )中的某一點(diǎn)到另一點(diǎn)所能通過(guò)的“最高數據率”。

在網(wǎng)絡(luò )中有兩種不同的速率：

信號(即電磁波)在傳輸媒體上的傳播速率(米/秒，或公里/秒)

計算機向網(wǎng)絡(luò )發(fā)送比特的速率(比特/秒)

這兩種速率的意義和單位完全不同。

在理解帶寬這個(gè)概念之前，我們首先來(lái)看一個(gè)公式：帶寬=時(shí)鐘頻率x總線(xiàn)位數/8，從公式中我們可以看到，帶寬和時(shí)鐘頻率、總線(xiàn)位數是有著(zhù)非常密切的關(guān)系的。其實(shí)在一個(gè)計算機系統中，不僅顯示器、內存有帶寬的概念，在一塊板卡上，帶寬的概念就更多了，完全可以說(shuō)是帶寬無(wú)處不在。

那到底什么是帶寬呢?帶寬的意義又是什么?簡(jiǎn)單的說(shuō)，帶寬就是傳輸速率，是指每秒鐘傳輸的最大字節數(MB/S)，即每秒處理多少兆字節，高帶寬則意味著(zhù)系統的高處理能力。為了更形象地理解帶寬、位寬、時(shí)鐘頻率的關(guān)系，我們舉個(gè)比較形象的例子，工人加工零件，如果一個(gè)人干，在大家單個(gè)加工速度相同的情況下，肯定不如兩個(gè)人干的多，帶寬就象是加工零件的總數量，位寬仿佛工人數量，時(shí)鐘工作頻率相當于加工單個(gè)零件的速度，位寬越寬，時(shí)鐘頻率越高則總線(xiàn)帶寬越大,其好處也是顯而易見(jiàn)的。

帶寬是顯示器非常重要的一個(gè)參數，能夠決定顯示器性能的好壞。所謂帶寬是顯示器視頻放大器通頻帶寬度的簡(jiǎn)稱(chēng)，一個(gè)電路的帶寬實(shí)際上是反映該電路對輸入信號的響應速度。帶寬越寬，慣性越小，響應速度越快，允許通過(guò)的信號頻率越高，信號失真越小，它反映了顯示器的解像能力。該數字越大越好。

帶寬是代表顯示器顯示能力的一個(gè)綜合指標，指每秒鐘所掃描的圖素個(gè)數，即單位時(shí)間內每條掃描線(xiàn)上顯示的頻點(diǎn)數總和，以MHz為單位。帶寬越大表明顯示控制能力越強，顯示效果越佳。

帶寬的詳細計算公式如下：理論上帶寬 B=r(x) ×r(y) ×V

r(x)表示每條水平掃描線(xiàn)上的圖素個(gè)數

r(y)表示每楨畫(huà)面的水平掃描線(xiàn)數

V 表示每秒畫(huà)面刷新率(即場(chǎng)頻)

B 表示帶寬

再來(lái)說(shuō)說(shuō)顯卡，玩游戲的朋友都曉得，當玩一些大制作游戲的時(shí)候，畫(huà)面有時(shí)候會(huì )卡的比較厲害。其實(shí)這就是顯卡帶寬不足的問(wèn)題，再具體點(diǎn)說(shuō)，這是顯存帶寬不足。眾所周知，目前當道的AGP接口是AGP 8X，而AGP總線(xiàn)的頻率是PCI總線(xiàn)的兩倍，也就是66MHz,很容易就可以換算出它的帶寬是2.1GB/S，在目前的環(huán)境下，這樣的帶寬就顯得很微不足道了，因為連最普通的ATI R9000的顯存帶寬都要達到400MHZ X 128Bit/8=6.4GB/s,其余的高端顯卡更是不用說(shuō)了。正因為如此，INTEL在最新的9X5芯片組中，采用了PCI-Express總線(xiàn)來(lái)替代老態(tài)龍鐘的AGP總線(xiàn)，與傳統PCI以及更早期的計算機總線(xiàn)的共享并行架構相比，PCI Express最大的特點(diǎn)是在設備間采用點(diǎn)對點(diǎn)串行連接,如此一來(lái)即允許每個(gè)設備都有自己的專(zhuān)用連接，不需要向整個(gè)總線(xiàn)請求帶寬，同時(shí)利用串行的連接特點(diǎn)將能輕松將數據傳輸速度提到一個(gè)很高的頻率。在傳輸速度上，由于PCI Express支持雙向傳輸模式，因此連接的每個(gè)裝置都可以使用最大帶寬。AGP所遇到的帶寬瓶頸也迎刃而解。

7、濾波的基本概念，特征頻率(中心頻率)，截止頻率和增益(db)

特征頻率(中心頻率)fo是由電路決定的，它一般等于1/2PRC (P為3.14的派)，它表明了一個(gè)電路特性，也就是這個(gè)頻率之前的信號是我們需要的，而之后的信號是要濾掉的。而截止頻率fp是增益為-3db時(shí)的信號頻率，-3db之后的頻率一般認為這個(gè)信號是衰減的。我們看一些模擬濾波芯片的datasheet時(shí)，里面提到的一般都是截止頻率。而一般的各種類(lèi)型的濾波曲線(xiàn)，例如切比雪夫，貝塞爾等，就是根據截止頻率是否靠近特征頻率以及衰減程度來(lái)分類(lèi)的。

db的概念就是信號的增益，其實(shí)也就是衰減程度，它等于20log(Au/Aup)，Au為某一頻率電路的放大倍數，Aup為一個(gè)定值，它等于信號通帶頻率下的放大倍數。

例如-3db，如果通帶頻率下的放大倍數為1，也就是Aup為1，即濾波電路在通帶時(shí)沒(méi)有放大電壓，那么-3=20log(Au/Aup)=20log(Au)，算出來(lái)Au=0.707，在這種情況下，-3db表示信號衰減為原來(lái)的70.7%