带你读懂——频率响应与采样频率之间的关系

news2025/1/13 13:39:37

频响范围

频率响应:不同频率下的输入信号经过系统后响应之后的输出信号增益。大白话就是,输入信号频率是 x x x Hz,幅值为 y y y mg,观察此时的输出信号幅值为 A y Ay Ay mg,此时升高或降低了 A A A倍。
电压增益计算公式: A V = 20 l o g ( V o u t V i n ) AV=20log(\frac{V_{out}}{V_{in}}) AV=20log(VinVout) 单位:dB

电流增益计算公式: A I = 20 l o g ( I o u t I i n ) AI=20log(\frac{I_{out}}{I_{in}}) AI=20log(IinIout) 单位:dB

功率增益计算公式: A P = 10 l o g ( P o u t P i n ) AP=10log(\frac{P_{out}}{P_{in}}) AP=10log(PinPout) 单位:dB
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图1 频率响应曲线
任何给定电路的频率响应(输出信号增益)都是随输入信号频率变化的变化,在某一频率范围内其输出信号增益保持相当恒定,该频率段也称为平坦响应范围。
频点 f L f_L fL f H f_H fH称为低通截止频率和高通截止频率,此时增益为-3dB。
平坦响应范围: B a n d w i d t h ( B W ) = f H − f L Bandwidth(BW)=f_H-f_L BandwidthBW=fHfL
一般的传感器标的是平坦响应范围。
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图2 网上两款振动传感器所提供的性能参数
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图3 GB/T6075.3—2011中对测量仪器的要求
参考资料:细说频率响应 - ROHM技术社区 (eefocus.com)

采样频率

根据奈奎斯特采样定理,采样频率应至少为所测信号频率的2倍。
如果已知传感器的频响范围为 f L − f H f_L-f_H fLfH,此时采样频率可设置范围为 2 f L − 2 f H 2f_L -2f_H 2fL2fH

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