В тестировании и анализе электронных систем пропускная способность является основным показателем способности системы реагировать на частоту, а точка амплитуды - 3 дБ (точка полумощности) является единым стандартом калибровки полосы пропускания в отрасли. В этой статье будет кратко описано, как просто определить пропускную способность различных систем путем измерения амплитуды - 3dB точек.

1. Определение основных понятий

Точка амплитуды - 3dB (также известная как точка с половиной мощности) - это точка частоты, в которой выходной амплитуда устройства (усилитель мощности) или амплитуда сбора (зонд напряжения) уменьшается до 0,707 раза от максимальной амплитуды (соответствующая мощность падает до 1 / 2 от максимальной).

Его теоретическая основа проистекает из определения децибел (dB): амплитудное затухание 3 дБ соответствует формуле 20lg (A / 20) = - 3dB, что приводит к получению A = A0×10 ^ (- 3 / 20) eh 0707A0 (A0 - максимальный выходной / собирательный амплитуда устройства).

Пропускная способность усилителя мощности и зонда напряжения определяется как частота, соответствующая точке амплитуды - 3dB, или разница между двумя точками (полоса пропускания) на их амплитудно - частотной характеристике, оба измерения логически последовательны, только в сочетании с характеристиками оборудования, чтобы отрегулировать детали измерения.

Простые этапы измерения (для усилителей мощности, зондов напряжения)

Измерительное ядро состоит в том, чтобы сначала определить максимальную амплитуду устройства, а затем определить соответствующую частотную точку - 3dB, и, наконец, рассчитать пропускную способность, шаг простой и приземленной:

Калибровка максимальной амплитуды: для усилителя мощности синусоидальный сигнал с постоянной амплитудой входа (общая выходная амплитуда должна быть максимальной), измеряет и записывает максимальную выходную амплитуду A0 с помощью операции сканирования (ширина полосы пропускания осциллографа намного больше, чем в два раза больше ширины тестовой полосы пропускания); Для зонда напряжения, подключенного к стандартному источнику сигнала, после сканирования записывает его максимальную амплитуду сбора A0.

Расчет соответствующего амплитуды - 3dB: на основе теоретических отношений вычисляется амплитуда A (- 3dB), соответствующая точке - 3dB = A ?x 0.707.

Позиционирование - 3dB частотной точки (записывает положение курсором): Продолжайте сканировать частоту и найдите точку частоты, где выходной / собранный амплитуда равен A (- 3dB), частота в это время - частота отсечения - 3dB.

Расчетная полоса пропускания: полоса пропускания BW = предельная частота или = f H - f L (полоса пропускания) для завершения определения полосы пропускания усилителя мощности или зонда напряжения.

3. Правила измерения подоборудования

Принцип работы усилителя мощности и зонда напряжения различен, детали должны быть специально отрегулированы при измерении, чтобы обеспечить точность измерения, конкретные моменты заключаются в следующем:

Усилитель мощности: максимальная выходная амплитуда низкочастотного сегмента усилителя мощности, постепенное затухание с увеличением амплитуды частоты, существует только высокочастотный конец - 3dB точка f c (предельная частота). При измерении необходимо убедиться, что амплитуда входного сигнала находится в пределах номинального входного диапазона усилителя, чтобы избежать искажений перегрузки, найти амплитуду до 0,707A0 соответствующей высокочастотной частоты f c, то есть ее полосы пропускания, то есть BW = f c.

зонд напряжения: зонд напряжения делится на активный зонд и пассивный зонд, оба из которых следуют принципу калибровки ? амплитуда снижена до 0.707A0 для точки - 3dB?: высокочастотное затухание пассивного зонда очевидно, существует только точка высокочастотного конца - 3dB, пропускная способность - это частота отсечения высокой частоты; Широкий диапазон полосы пропускания активного зонда, некоторые модели имеют две точки - 3дБ низкой частоты и высокой частоты, а ширина полосы пропускания составляет разницу между двумя конечными частотами (f H - f L). При измерении необходимо убедиться, что зонд соответствует источнику сигнала и осциллографу, чтобы избежать ошибок измерения, вызванных несоответствием сопротивления.

4. Резюме

Точка амплитуды - 3dB является основным эталоном для определения полосы пропускания усилителя мощности и зонда напряжения, оба из которых могут быть измерены с помощью общего процесса ? калибровка максимальной амплитуды → расчет амплитуды - 3dB → позиционирование - 3dB частотная точка → расчет полосы пропускания?. В практической работе детали должны быть отрегулированы в сочетании с номинальным входным и выходным диапазоном усилителя мощности, типом зонда напряжения (активным / пассивным) и требованиями к согласованию сопротивлений, а эффективность и точность измерений могут быть значительно улучшены с помощью профессиональных приборов.