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带宽与信噪比

2007-08-22 14:11阅读:
在电子学领域里,表带宽是用来描述频带宽度的。但是在数字传输方面,也常用带宽来衡量传输数据的能力。用它来表示单位时间内(一般以“秒”为单位)传输数据容量的大小,表示吞吐数据的能力。这也意味着,宽的带宽每秒钟可以传输更多的数据。所以我们一般也将“带宽”称为“数据传输率”。
如果从电子电路角度出发,带宽(Bandwidth)本意指的是电子电路中存在一个固 有通频带,这个概念或许比较抽象,我们有必要作进一步解释。大家都知道,各类复杂 的电子电路无一例外都存在电感、电容或相当功能的储能元件,即使没有采用现成的电 感线圈或电容,导线自身就是一个电感,而导线与导线之间、导线与地之间便可以组成 电容——这就是通常所说的杂散电容或分布电容;不管是哪种类型的电容、电感,都会 对信号起着阻滞作用从而消耗信号能量,严重的话会影响信号品质。这种效应与交流电 信号的频率成正比关系,当频率高到一定程度、令信号难以保持稳定时,整个电子电路 自然就无法正常工作。为此,电子学上就提出了“带宽”的概念,它指的是电路可以保 持稳定工作的频率范围。


简单地说,分贝就是放大器增益的单位。放大器输出与输入的比值为放大倍数,单位是“倍”,如10倍放大器,100倍放大器。当改用“分贝”做单位时,放大倍数就称之为增益,这是一个概念的两种称呼.

电学中分贝与放大倍数的转换关系为:AV(I)(dB)=20lg[Vo/Vi(Io/Ii)];Ap(dB)=10lg(Po/Pi)分贝定义时电压(电流)增益和功率增益的公式不同,但我们都知道功率与电压、电流的关系是P=V2/R=I2R。采用这套公式后,两者的增益数值就一样了:10lg[Po/Pi]=10lg(V2o/R)/(V2i/R)=20lg(Vo/Vi)。
使用分贝做单位主要有三大好处。
(1)数值变小,读写方便。电子系统的总放大倍数常常是几千、几万甚至几十万,一架收音机从天线收到的信号至送入喇叭放音输出,一共要放大2万倍左右。用分贝表示先取个对数,数值就小得多。附表为放大倍数与增益的对应关系。
(2)运算方便。放大器级联时,总的放大倍
数是各级相乘。用分贝做单位时,总增益就是相加。若某功放前级是100倍(20dB),后级是20倍(13dB),那么总功率放大倍数是100×20=2000倍,总增益为20dB+13dB=33dB。
(3)符合听感,估算方便。人听到声音的响度是与功率的相对增长呈正相关的。例如,当电功率从0.1瓦增长到1.1瓦时,听到的声音就响了很多;而从1瓦增强到2瓦时,响度就差不太多;再从10瓦增强到11瓦时,没有人能听出响度的差别来。如果用功率的绝对值表示都是1瓦,而用增益表示分别为10.4dB,3dB和0.4dB,这就能比较一致地反映出人耳听到的响度差别了。

噪声系数的定义是:输入信噪比/输出信噪比。它是衡量设备本身噪声品质的重要参数。
信噪比即放大器的输出信号的电压与同时输出的噪声电压的比。
一般来说,信噪比越大,说明混在信号里的噪声越小,声音回放的音质量越高,否则相反。信噪比一般不应该低于70dB,高保真音箱的信噪比应达到110dB以上
阻抗匹配是无线电技术中常见的一种工作状态,它反映了输入电路与输出电路之间的功率传输关系.当电路实现阻抗匹配时,将获得最大的功率传输.反之,当电路阻抗失配时,不但得不到最大的功率传输,还可能对电路产生损害.

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