3dB頻寬 - 沒事寫一下筆記

3dB頻寬. 在討論運算放大器(OPAMP)(Operational Amplifier)時，我們常常會 ... 因為通常大家使用分貝度量放大器的頻率響應(gain)(Magnitude)，而分貝 ... 2017/11/8 3dB頻寬 在討論運算放大器(OPAMP)(OperationalAmplifier)時，我們常常會提到3dB頻寬， 但是到底什麼是3dB頻寬，又為什麼這很重要呢？ 我們知道非理想放大器的gain都會隨著頻寬增大而往下降， 所以我們需要去定義一個頻率的範圍來認定這個放大器是不是個「好」的放大器， 這個頻率被定義為： 輸出功率降至最大功率的一半時的頻率(half-powerfrequency)(又稱截止頻率,cutofffrequency) 為什麼是3dB呢？ 因為通常大家使用分貝度量放大器的頻率響應(gain)(Magnitude)，而分貝使用的是以十為底的對數尺度(logarithmicscale)，它可以清楚的表示非常大的數量變化。

使用log的另外好處是當把放大器串連的時候，可以直接用各部件的增益相加而不用相乘(log(A×B)=log(A)+log(B)) 什麼是對數尺度？ 根據wikipedia： 對數尺度（logarithmicscale）是一個非線性的測量尺度，用在數量有較大範圍的差異時。

像芮氏地震震級、聲學中的音量、光學中的光強度、及溶液的PH值等。

對數尺度是以數量級為基礎，不是一般的線性尺度，因此每個刻度之間的商為一定值。

若資料有以下特性時，用對數尺度來表示會比較方便： 資料有數量級的差異時，顯示對數可以同時顯示很大的資料和很小的資料。

資料有指數增長或冪定律的特性時，有對數尺度可以將曲線變為直線表示。

而我們在頻率響應的圖通常都是半對數圖，也就是只有一個座標軸(縱座標)用對數方式表示 以功率來算增益的話： L=10*log10(Po/Pin) 當Po/Pin=0.5時： L=10*log10(0.5)=-3 以電壓來算增益的話：  L=20*log10(Vo/Vin) 因為P=V^2/R，當Po/Pin=0.5時，Vo/Vin=sqrt(1/2)=0.707 L=20*log10(0.707)=-3 在這裡我們可以觀察到一件事： 功率比為2，約為三分貝(更精確地說是103/10或1.9953，與2相比較有0.24%的誤差) 所以-3dB這個數字就是這樣算出來的。

換句話說，如果想要找到截止頻率(cutofffrequency)，就可以去找頻率響應中的-3dBgainpoint 以電子郵件傳送這篇文章BlogThis！分享至Twitter分享至Facebook分享到Pinterest 標籤： 電子學 2則留言: afta2020年7月15日清晨5:47謝謝分享解惑!回覆刪除回覆JCWu2020年12月27日上午10:11很開心可以幫到你！刪除回覆回覆回覆新增留言載入更多… 較新的文章 較舊的文章 首頁 訂閱： 張貼留言(Atom) 總網頁瀏覽量 搜尋此網誌 JCWu 檢視我的完整簡介 如需聯繫請填以下表格 名稱 以電子郵件傳送 * 訊息 * ►  2020 (2) ►  三月 (1) ►  一月 (1) ►  2018 (1) ►  一月 (1) ▼  2017 (22) ▼  十一月 (2) 3dB頻寬 控制理論的應用範例 ►  十月 (1) ►  七月 (2) ►  六月 (2) ►  五月 (2) ►  四月 (4) ►  三月 (5) ►  二月 (2) ►  一月 (2) ►  2016 (5) ►  十二月 (1) ►  十一月 (1) ►  四月 (2) ►  三月 (1) 訂閱 發表文章 Atom 發表文章 留言 Atom 留言