-3dB的意义是什么？

我的示波器具有100 MHz -3dB带宽。-3dB为0.707单位（sqrt（2）/ 2）。这是什么意思，为什么衰减70.7％？此衰减水平有什么特殊原因吗？

使用dB时的电压与功率

-3dB点也称为“半功率”点。在电压上，关于为什么使用（）可能并没有多大意义，但让我们看一下它在功率意义上的含义的示例。$\sqrt{2}/2$

首先，，但假设R为常数1。由于常数为1欧姆，因此我们可以将其全部从等式中删除。$P=V^{2}/R$$\Omega$

假设您有一个6 V的信号，则其功率应为。$(6 \text{ V})^2 = 36 \text{ W}$

现在，我取-3dB点，即。$6\text{ V} \cdot \left( \frac{\sqrt{2}}{2} \right) = 4.2426\text{ V}$

现在让我们在-3dB点获得功率，即。$4.2426 \text{ V}^2=18 \text{ W}$

因此，最初我们有36 W，现在有18 W（当然是36 W的一半）。

-3dB在滤波器中的应用

-3dB点非常常用于所有类型的滤波器（低通，带通，高通...）。只是说滤波器在该频率上切断了一半的功率。它下降的速度取决于您所使用的系统的顺序。高阶可以越来越接近“砖墙”过滤器。砖墙滤波器是这样一种滤波器，它在截止频率之前为0dB（信号不变），而在截止频率为-∞dB（信号未通过）之后。

为什么要过滤输入到Oscope？

好吧，原因很多。所有设备（模拟或数字）都必须对信号进行处理。您可以像电压跟随器一样简单，也可以更复杂，例如在屏幕上显示信号或将信号转换为音频。将信号转换为可用信号所需的所有设备均具有与频率相关的属性。一个简单的例子就是运算放大器及其GBWP。

因此，在O型示波器上，他们将添加一个低通滤波器，从而使任何内部设备都无需处理超出其可处理频率的频率。当显微镜说其-3dB点为100 MHz时，表示他们已在其输入端放置了一个低通滤波器，其截止频率（-3dB点）为100 MHz。

一阶高通或低通滤波器的波特图上的模量图形可以用两条线近似。与实线相比，两条线相交的点为-3db。该点称为截止频率。

因此，许多系统被设计为在正常条件下运行，直到当它们损失最大3db时达到截止频率为止。如果您使用高于该频率的信号进行操作，则信号可能会进一步衰减。

Wikipedia中有关连续低通滤波器的更多信息。

-3dB来自20 Log（0.707）或10 Log（0.5）。确定信号的带宽时，将电压从最大值减小到0.707Max或将功率从最大值减小到一半。

Kellenjb的回答很好，我只想添加一个网页，当我阅读有关-3db的内容时，它给了我一个“哦”的时刻。也许有助于可视化。

我阅读了有关带通滤波器的教程，其中包括Bode Plot的出色图像。您可以在下面看到关键图像。它很好地说明了信号衰减如何随频率而变化。我们看到中心频率处没有相移，因此我们具有完整的信号传输。但是，当我们离开通带时，会到达带通滤波器将信号延迟或领先中心频率45度的位置，我们看到的点是-3dB。

$1/\sqrt(2)$

对我来说，下面的视觉效果确实有助于使这种看似随意的选择带入某种意义 $1/\sqrt(2)$

示波器的内部具有放大器限制。他们称其为动态范围。如果您使用范围通过限制，则读数将不再准确。线性放大器将开始变为非线性。

如果您看示波器的任何模块设计，都会注意到输入放大器或前置放大器。您不会在其前面看到过滤器块。输入信号太小，无法通过滤波器处理。放大信号后，可以使用滤波器。因此限制是前置放大器而不是滤波器。当O型示波器为您提供100 Mhz，3dB的规格时。您可以确定它指的是前置放大器。