信號帶寬是指信號頻譜的寬度,也就是信號的最高頻率分量與最低頻率分量之差。如一方波信號最低頻率為2khz,最高頻率為14khz,則該信號的帶寬為14-2=12khz。
如果從電子電路角度出發(fā),帶寬(Bandwidth)本意指的是電子電路中存在一個(gè)固有通頻帶,這個(gè)概念或許比較抽象,我們有必要作進(jìn)一步解釋。大家都知道,各類(lèi)復雜的電子電路無(wú)一例外都存在電感、電容或相當功能的儲能元件,即使沒(méi)有采用現成的電感線(xiàn)圈或電容,導線(xiàn)自身就是一個(gè)電感,而導線(xiàn)與導線(xiàn)之間、導線(xiàn)與地之間便可以組成電容——這就是通常所說(shuō)的雜散電容或分布電容;不管是哪種類(lèi)型的電容、電感,都會(huì )對信號起著(zhù)阻滯作用從而消耗信號能量,嚴重的話(huà)會(huì )影響信號品質(zhì)。這種效應與交流電信號的頻率成正比關(guān)系,當頻率高到一定程度、令信號難以保持穩定時(shí),整個(gè)電子電路自然就無(wú)法正常工作。為此,電子學(xué)上就提出了“帶寬”的概念,它指的是電路可以保持穩定工作的頻率范圍。而屬于該體系的有顯示器帶寬、通訊/網(wǎng)絡(luò )中的帶寬等等。
而第二種帶寬的概念大家也許會(huì )更熟悉,它所指的其實(shí)是數據傳輸率,譬如內存帶寬、總線(xiàn)帶寬、網(wǎng)絡(luò )帶寬等等,都是以“字節/秒”為單位。我們不清楚從什么時(shí)候起這些數據傳輸率的概念被稱(chēng)為“帶寬”,但因業(yè)界與公眾都接受了這種說(shuō)法,代表數據傳輸率的帶寬概念非常流行,盡管它與電子電路中“帶寬”的本意相差很遠。
對于電子電路中的帶寬,決定因素在于電路設計。它主要是由高頻放大部分元件的特性決定,而高頻電路的設計是比較困難的部分,成本也比普通電路要高很多。這部分內容涉及到電路設計的知識,對此我們就不做深入的分析。而對于總線(xiàn)、內存中的帶寬,決定其數值的主要因素在于工作頻率和位寬,在這兩個(gè)領(lǐng)域,帶寬等于工作頻率與位寬的乘積,因此帶寬和工作頻率、位寬兩個(gè)指標成正比。