Lățime de bandă
În electronică , lățimea de bandă a unui sistem este intervalul de frecvențe în care atenuarea semnalului este mai mică decât o valoare specificată ( IEC ). Este un mod sumar de caracterizare a funcției de transfer a unui sistem, pentru a indica gama de frecvențe pe care un sistem le poate gestiona în mod rezonabil ( Dic. Phys. ).
Lățimea de bandă trebuie distinsă de lățimea de bandă a unei definiții mai generale și care se referă atât la sisteme, cât și la semnale ( IEC ).
Prin analogie , în domeniul rețelelor de calculatoare , în special al accesului la internet de mare viteză , termenul lățime de bandă este utilizat pentru a desemna rata de biți maximă a unui canal de transmisie. Linia de transmisie către utilizator este componenta determinantă. Conceptul de lățime de bandă este slab aplicat liniilor de transmisie, care atenuează progresiv frecvențele și experimentează fenomene de schimbare de fază de undă și reflexie și a căror rată de biți digitală depinde și de nivelul de zgomot de fond .
Lățime de bandă și lățime de bandă
Lățimea de bandă a unui semnal este definită prin analiza spectrală sau prin orice alt mijloc. Acest lucru duce la un rezultat care poate fi o densitate spectrală de putere sau orice altă reprezentare detaliată a frecvențelor care pot fi în semnal. Lățimii de bandă rezumă aceste rezultate prin exprimarea sexuală
„Componentele de frecvență ale amplitudinii mai mari de 1% din maximul semnalului sunt cuprinse între 20 Hz și 16 kHz . "
Limita de amplitudine a componentelor exprimă faptul că ceea ce se află în afara intervalului este neglijabil. De cele mai multe ori, nu este indicat și este indicat ca „lățime de bandă: 20 Hz –16 kHz ”.
Pentru a procesa corect acest semnal, ținând cont de toleranță, trebuie utilizat un sistem cu lățime de bandă similară. Dacă lățimea de bandă a sistemului este mai îngustă, semnalul este distorsionat și, pentru a-l restabili, este necesar să se aplice filtrarea care va crește zgomotul de fundal . Pe de altă parte, creșterea lățimii de bandă a sistemului crește sensibilitatea la interferențe și prețul său și scade stabilitatea acestuia.
Exemplu:Un sistem cu o lățime de bandă de 20 Hz –20 kHz este potrivit pentru un semnal cu o lățime de bandă de 20 Hz –16 kHz .
Spațiul redus mic asigură că sistemul procesează corect frecvențele mai mari ale semnalului.
Procesare a semnalului
Lățimea de bandă este intervalul, măsurat în hertz , între frecvența mare de întrerupere a unui sistem și frecvența redusă de întrerupere. De obicei este evaluat B sau BP .
Lățimea de bandă depinde de definiția adoptată pentru frecvența de tăiere. Când suntem mai interesați de transmisia corectă a semnalelor sub frecvența de întrerupere, decât de suprimarea semnalelor de mai sus, deseori definim frecvența de întrerupere ca fiind aceea în care puterea este înjumătățită (−3 decibeli ) față de nivelul nominal.
Lățime de bandă la −3 dB
Lățimea de bandă -3 decibeli a unui amplificator este gama de frecvențe în care câștigul de putere este cel puțin jumătate din câștigul maxim. Valoarea câștigului în decibeli este, prin definiție, de zece ori logaritmul zecimal al raportului de putere. Prin urmare, o împărțire în doi corespunde
Deoarece puterea, pe o sarcină rezistivă, este proporțională cu pătratul tensiunii, aceasta corespunde regiunii în care câștigul de tensiune este cel puțin egal cu câștigul maxim împărțit la √2, adică −3 dB ( Neffati 2006 ), deoarece pentru dimensiunile câmpurilor, valoarea în decibeli se calculează prin înmulțirea logaritmului zecimal al raportului cu 20.
Alte definiții
Pentru a satisface alte nevoi, cum ar fi suprimarea semnalelor în afara benzii sau o evaluare a importanței percepute a semnalului transmis, pot fi definite lățimi de bandă mai largi sau mai înguste. Apoi trebuie specificat.
Mai general, banda de trecere la -x dB este gama de frecvențe în care câștigul filtrului este mai mare decât câștigul maxim împărțit la 10 x / 20 , de exemplu pentru −3 dB : 10 0,15 ≈ (≈1, 41)
Vezi și tu
Bibliografie
-
Comisia Electrotehnică Internațională , ISO / IEC 60050 - Vocabular Electrotehnic Internațional ,2015( 1 st ed. 1982) ( citit on - line )
- Termeni de recepție și transmisie: " lățime de bandă (a unui dispozitiv) " , " lățime de bandă (a unei transmisii sau a unui semnal) "
- Dispozitive electrice speciale: " lățime de bandă "
- Tahar Neffati , Electronice de la A la Z , Paris, Dunod ,2006, p. 26-27
- Richard Taillet , Loïc Villain și Pascal Febvre , Dicționar de fizică , Bruxelles, De Boeck ,2013, p. 59