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(duì)不同頻率信號(hào)的放大能力。由于放大電路中電容、電感及半導(dǎo)體器件結(jié)電容等電抗元件的存在，在輸入信號(hào)頻率較低或較高時(shí)，放大倍數(shù)的數(shù)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(nèi)的信號(hào)。

如圖所示為某放大電路的幅頻特性曲線。

f1-f2之間為通頻帶

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

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

通頻帶fbw：fL與fH之間形成的頻帶稱中頻段，或通頻帶fbw。

fbw=fH-fL

或者定義為：

在信號(hào)傳輸系統(tǒng)中,系統(tǒng)輸出信號(hào)從最大值衰減3dB的信號(hào)頻率為截止頻率,上下截止頻率之間的頻帶稱為通頻帶,用BW表示

通頻帶越寬，表明放大電路對(duì)不同頻率信號(hào)的適應(yīng)能力越強(qiáng)。

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(duì)應(yīng)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(hào)二倍時(shí)對(duì)應(yīng)的頻帶寬度

幅值的平方即為功率，平方后變?yōu)?/2倍，在對(duì)數(shù)坐標(biāo)中就是 -3dB的位置了，也就是半功率點(diǎn)了，對(duì)應(yīng)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(nèi)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(shù)。壓縮點(diǎn)越高意味著輸出功率越高。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)是表示線性度或失真性能的參數(shù)。IP3越高表示線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):反映放大器的線性特性。

具體指三階諧波與輸入端基波電平相同時(shí)對(duì)應(yīng)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)線性動(dòng)態(tài)范圍，在這個(gè)范圍內(nèi)，放大器的輸出功率隨輸入功率線性增加。隨著輸入功率的繼續(xù)增大，放大器進(jìn)入非線性區(qū)，其輸出功率不再隨輸入功率的增加而線性增加，也就是說，其輸出功率低于小信號(hào)增益所預(yù)計(jì)的值。通常把增益下降到比線性增益低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(dāng)功率超過P1dB時(shí)，增益將迅速下降并達(dá)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(dāng)兩個(gè)或多正弦信號(hào)經(jīng)過放大器時(shí)，此時(shí)由于放大器的非線性作用，會(huì)輸出包括多種頻率的分量，其中以三階交調(diào)分量的功率電平最大，它是非線性中的三次項(xiàng)產(chǎn)生的，假設(shè)兩基頻信號(hào)的頻率分別是F1和F2，那么，三階交調(diào)分量的頻率為2F1-F2和2F2-F1，由于該頻率落在頻帶內(nèi)，是非線性產(chǎn)物。

4、截止頻率

用來說明電路頻率特性指標(biāo)的特殊頻率。當(dāng)保持電路輸入信號(hào)的幅度不變，改變頻率使輸出信號(hào)降至最大值的0.707倍，或某一特殊額定值時(shí)該頻率稱為截止頻率。

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為通頻帶。

5、頻率范圍

是指音響系統(tǒng)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(tǒng)的頻率特性常用分貝刻度的縱坐標(biāo)表示功率和用對(duì)數(shù)刻度的橫坐標(biāo)表示頻率的頻率響應(yīng)曲線來描述。當(dāng)聲音功率比正常功率低3dB時(shí)，這個(gè)功率點(diǎn)稱為頻率響應(yīng)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(shè)備的頻率響應(yīng);聲壓與相位滯后隨頻率變化的曲線分別叫作“幅頻特性”和“相頻特性”，合稱“頻率特性”。這是考察音箱性能優(yōu)劣的一個(gè)重要指標(biāo)，它與音箱的性能和價(jià)位有著直接的關(guān)系，其分貝值越小說明音箱的頻響曲線越平坦、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(qū)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?shù)馁Y料數(shù)量，亦即在傳輸管道中可以傳遞數(shù)據(jù)的能力。在數(shù)字設(shè)備中，頻寬通常以bps表示，即每秒可傳輸之位數(shù)。在模擬設(shè)備中，頻寬通常以每秒傳送周期或赫茲Hertz (Hz)來表示。頻寬對(duì)基本輸出入系統(tǒng) (BIOS ) 設(shè)備尤其重要，如快速磁盤驅(qū)動(dòng)器會(huì)受低頻寬的總線所阻礙。

單位時(shí)間內(nèi)能夠在線路上傳送的數(shù)據(jù)量，常用的單位是bps(bit per second)。

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的帶寬是指網(wǎng)絡(luò)可通過的最高數(shù)據(jù)率，即每秒多少比特。

嚴(yán)格來說，數(shù)字網(wǎng)絡(luò)的帶寬應(yīng)使用波特率來表示(band)，表示每秒的脈沖數(shù)。而比特是信息單位，由于數(shù)字設(shè)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(duì)數(shù)，如果是四進(jìn)制，則是以2為底的4的對(duì)數(shù)，每位電平所承載的信息量為2)。因此，在數(shù)值上，波特與比特是相同的。由于人們對(duì)這兩個(gè)概念分的并不是很清楚，因此常使用比特率來表示速率，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(biāo)準(zhǔn)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(hào)具有的頻帶寬度.信號(hào)的帶寬是指該信號(hào)所包含的各種不同頻率成分所占據(jù)的頻率范圍。

2、在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，帶寬用來表示網(wǎng)絡(luò)的通信線路所能傳送數(shù)據(jù)的能力，因此網(wǎng)絡(luò)帶寬表示在單位時(shí)間內(nèi)從網(wǎng)絡(luò)中的某一點(diǎn)到另一點(diǎn)所能通過的“最高數(shù)據(jù)率”。

在網(wǎng)絡(luò)中有兩種不同的速率：

信號(hào)(即電磁波)在傳輸媒體上的傳播速率(米/秒，或公里/秒)

計(jì)算機(jī)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，我們首先來看一個(gè)公式：帶寬=時(shí)鐘頻率x總線位數(shù)/8，從公式中我們可以看到，帶寬和時(shí)鐘頻率、總線位數(shù)是有著非常密切的關(guān)系的。其實(shí)在一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，不僅顯示器、內(nèi)存有帶寬的概念，在一塊板卡上，帶寬的概念就更多了，完全可以說是帶寬無處不在。

那到底什么是帶寬呢?帶寬的意義又是什么?簡(jiǎn)單的說，帶寬就是傳輸速率，是指每秒鐘傳輸?shù)淖畲笞止?jié)數(shù)(MB/S)，即每秒處理多少兆字節(jié)，高帶寬則意味著系統(tǒng)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(shù)量，位寬仿佛工人數(shù)量，時(shí)鐘工作頻率相當(dāng)于加工單個(gè)零件的速度，位寬越寬，時(shí)鐘頻率越高則總線帶寬越大,其好處也是顯而易見的。

帶寬是顯示器非常重要的一個(gè)參數(shù)，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，一個(gè)電路的帶寬實(shí)際上是反映該電路對(duì)輸入信號(hào)的響應(yīng)速度。帶寬越寬，慣性越小，響應(yīng)速度越快，允許通過的信號(hào)頻率越高，信號(hào)失真越小，它反映了顯示器的解像能力。該數(shù)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(biāo)，指每秒鐘所掃描的圖素個(gè)數(shù)，即單位時(shí)間內(nèi)每條掃描線上顯示的頻點(diǎn)數(shù)總和，以MHz為單位。帶寬越大表明顯示控制能力越強(qiáng)，顯示效果越佳。

帶寬的詳細(xì)計(jì)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上的圖素個(gè)數(shù)

r(y)表示每楨畫面的水平掃描線數(shù)

V 表示每秒畫面刷新率(即場(chǎng)頻)

B 表示帶寬

再來說說顯卡，玩游戲的朋友都曉得，當(dāng)玩一些大制作游戲的時(shí)候，畫面有時(shí)候會(huì)卡的比較厲害。其實(shí)這就是顯卡帶寬不足的問題，再具體點(diǎn)說，這是顯存帶寬不足。眾所周知，目前當(dāng)?shù)赖腁GP接口是AGP 8X，而AGP總線的頻率是PCI總線的兩倍，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?yàn)檫B最普通的ATI R9000的顯存帶寬都要達(dá)到400MHZ X 128Bit/8=6.4GB/s,其余的高端顯卡更是不用說了。正因?yàn)槿绱耍琁NTEL在最新的9X5芯片組中，采用了PCI-Express總線來替代老態(tài)龍鐘的AGP總線，與傳統(tǒng)PCI以及更早期的計(jì)算機(jī)總線的共享并行架構(gòu)相比，PCI Express最大的特點(diǎn)是在設(shè)備間采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)串行連接,如此一來即允許每個(gè)設(shè)備都有自己的專用連接，不需要向整個(gè)總線請(qǐng)求帶寬，同時(shí)利用串行的連接特點(diǎn)將能輕松將數(shù)據(jù)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(hào)是我們需要的，而之后的信號(hào)是要濾掉的。而截止頻率fp是增益為-3db時(shí)的信號(hào)頻率，-3db之后的頻率一般認(rèn)為這個(gè)信號(hào)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。而一般的各種類型的濾波曲線，例如切比雪夫，貝塞爾等，就是根據(jù)截止頻率是否靠近特征頻率以及衰減程度來分類的。

db的概念就是信號(hào)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(shù)，Aup為一個(gè)定值，它等于信號(hào)通帶頻率下的放大倍數(shù)。

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