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带宽的概念


带宽的概念
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。 而属于该体系的有显示器带宽、通讯/网络中的带宽等等。

而第二种带宽的概念大家也许会更熟悉,它所指的其实是数据传输率,譬如内存 带宽、总线带宽、网络带宽等等,都是以“字节/秒”为单位。我们不清楚从什 么时候起这些数据传输率的概念被称为“带宽” ,但因业界与公众都接受了这种 说法,代表数据传输率的带宽概念非常流行,尽管它与电子电路中“带宽”的本 意相差很远。

对于电子电路中的带宽,决定因素在于电路设计。它主要是由高频放大部分元件 的特性决定, 而高频电路的设计是比较困难的部分, 成本也比普通电路要高很多。 这部分内容涉及到电路设计的知识,对此不做深入的分析。而对于总线、内存中

的带宽,决定其数值的主要因素在于工作频率和位宽,在这两个领域,带宽等于 工作频率与位宽的乘积,因此带宽和工作频率、位宽两个指标成正比。不过工作 频率或位宽并不能无限制提高,它们受到很多因素的制约。


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