今天遇到了dB的问题,可是我总觉得dB貌似对我的理解产生了障碍,有缘看到了百度文库中的这篇文章,写的很简洁,就不用自己总结了。很感谢,这里转载过来。
原始:分贝dB与放大倍数的转换关系及对照表 - 百度文库
转载:分贝dB与放大倍数的转换关系及对照表_Reborn Lee-CSDN博客_分贝和倍数的转换关系
分贝dB与放大倍数的转换关系
增益(dB)简介
1.分贝就是放大器增益的单位 --- dB ,放大器输出与输入的比值为放大倍数,单位“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。
2.电学中的分贝定义的是信号放大倍数的对数。在对电压(电流)与功率放大倍数的定义是不同的;
dB的两个定义方式
1.电压(电流)放大倍数分贝数定义:K=20lg(Vo/Vi),其中K为放大倍数的分贝数,Vo为放大信号输出,Vi为信号输入;
2.功率放大倍数分贝数定义:K=10lg(Po/Pi),其中K为放大倍数的分贝数,Po为放大信号输出,Pi为信号输入;
4.K>0说明信号被放大,K=0信号直通,K<0说明信号被衰减;
5.以电压(电流)分贝数为例(对应摄像机的图像信号增益):
(1)增益为0dB时,信号直通,实际放大倍数约为1,未经放大
(2)增益为3dB时,实际放大倍数约为1.4
(3)增益为6dB时,实际放大倍数约为2
(4)增益为9dB时,实际放大倍数约为2.8
(5)增益为12dB时,实际放大倍数约为4
(6)增益为18dB时,实际放大倍数约为8
(7)增益为20dB时,实际放大倍数约为10
分贝数值中,-3dB和0dB两个点是必须了解的。
关于-3dB带宽
-3dB也叫半功率点或截止频率点。这时功率是正常时的一半0.5,电压或电流是正常时的0.707。在电声系统中,±3dB的差别被认为不会影响总特性。所以各种设备指标,如频率范围,输出电平等,不加说明的话都可能有±3dB的出入。
随着输入频率上升,放大电路的电压放大倍数将下降,当电压幅度降至最大值的0.707倍时的位置,为截止频率。这时功率值恰好是最大功率的一半所以又称为是半功率点。用分贝表示正好下降了3dB(根据电压幅度计算:20log(0.707)=-3dB ,根据功率计算:10log(0.5)=-3dB),对应的频率称为上截止频率,又常称为-3dB带宽。
注:log(0.5)约= -0.3dB,log(0.707)约= -0.15dB, log(1)=0dB,
log(1.414)约= 0.15dB,log(2)=0.3dB
log(3)=0.475dB,log(4)=0.6dB,log(10)=1dB
关于0dB
0dB表示输出与输入或两个比较信号一样大。分贝是一个相对大小的量,没有绝对的量值。可您在电平表或马路上的噪声计上也能看到多少dB的测出值,这是因为人们给0dB先定了一个基准。
例如声音计的0dB是2×10-4μb(微巴),这样马路上的噪声是50dB、60dB就有了绝对的轻响概念。
常用的0dB基准有下面几种:dBFS——以满刻度的量值为0dB,常用于各种特性曲线上;
dBm——在600Ω负载上产生1mW功率(或0.775V电压)为0dB,常用于交流电平测量仪表上;
dBV——以1伏为0dB;
dBW——以1瓦为0dB。
不管是振幅类还是平方项,变成分贝后它们的量级是一致的,可以直接进行比较、计算。放大器级联时,总的放大倍数是各级相乘。用分贝做单位时,级联放大器的总增益就是相加。
100分钟看懂dB、dBm、dBw的区别
关于-3db截止频率_qingfeng_博客-CSDN博客_低通滤波器3db截止频率
具体-3dB 频率响应计算如式 1
可见dB是个相对值,它的使命就是把一个很大或者很小的数,用一个简短的形式表达出来。
-3dB也叫半功率点(功率)或截止频率点(电压电流)。这时功率是正常时的一半0.5,电压或电流是正常时的0.707。20log(0.707)=-3dB ,10 lg0.5= -3dB
这里请大家记住一个口诀。记住了这个口诀,你基本就可以横着走路了。
+3 dB,表示功率增加为2倍;+10 dB,表示功率增加为10倍。
-3 dB,表示功率减小为1/2;-10 dB,表示功率减小为1/10。
10 lg2 = 3dB ,10 lg0.5= -3dB ,+3 dB表示增大为两倍,-3 dB表示下降为1/2
功率是10*lgX,K=10lg(Po/Pi)
电压电流等20*lgX,K=20lg(Vo/Vi)
0dB表示输出与输入或两个比较信号一样大。
我们还是从最常用的dBm、dBw来说。
dBm、dBw就是把dB公式中的参考功率P0分别换成1 mW、1 W:
1 mW、1 W都是确定的值,因此dBm、dBw都可以表示功率的绝对值。
直接上个功率换算表供大家参考。
watt
dBm
dBw
0.1 pW
-100 dBm
-130 dBW
1 pW
-90 dBm
-120 dBW
10 pW
-80 dBm
-110 dBW
100 pW
-70 dBm
-100 dBW
1 nW
-60 dBm
-90 dBW
10 nW
-50 dBm
-80 dBW
100 nW
-40 dBm
-70 dBW
1 μW
-30 dBm
-60 dBW
10 μW
-20 dBm
-50 dBW
100 μW
-10 dBm
-40 dBW
794 μW
-1 dBm
-31 dBW
1.000 mW
0 dBm
-30 dBW
1.259 mW
1 dBm
-29 dBW
10 mW
10 dBm
-20 dBW
100 mW
20 dBm
-10 dBW
1 W
30 dBm
0 dBW
10 W
40 dBm
10 dBW
100 W
50 dBm
20 dBW
1 kW
60 dBm
30 dBW
10 kW
70 dBm
40 dBW
100 kW
80 dBm
50 dBW
1 MW
90 dBm
60 dBW
10 MW
100 dBm
70 dBW
这里,我们要记住:
1 W = 30 dBm。
简化口诀是“30是基准,等于1 W整”。
记住了这条,再结合前面的“加3乘2,加10乘10;减3除2,减10除10”,你就可以进行很多口算了。
赶紧出道题来检验下。
【问】44 dBm=?W
点击下方空白区域查看答案
▼
你算对了吗?
这里我们需要注意,等式右侧除了30 dBm,其余的拆分项都要用dB表示。也就是说,用一个dBx减另一个dBx时,得到的结果用dB表示。
[例] 如果A的功率为46 dBm,B的功率为40 dBm,可以说A比B大6 dB。
[例] 如果A天线为12 dBd,B天线为14 dBd,可以说A比B小2 dB。
例如,46 dB表示P1为P0的4万倍,46 dBm则表示P1的值为40 W。符号中仅仅差了一个m,代表的含义可完全不同。
dB家族中常见的还有dBi、dBd、dBc。它们的计算方法与dB的计算方法完全一样,表示的还是功率的相对值。
不同的是,它们的参考基准不同,即分母上的参考功率P0所代表的含义不同。
一般认为,表示同一个增益,用dBi表示出来比用dBd表示出来要大2.15。这个差值是两种天线的不同方向性导致的,这里咱们就不展开说了。
此外,dB家族不仅可以表示功率的增益和损耗,还可以表示电压、电流、音频等,大家要具体场景具体应用。
需要注意的是,对于功率的增益,我们用10lg(Po/Pi),对于电压和电流的增益,要用20lg(Vo/Vi)、20lg(Io/Ii)。
多的这个2倍是怎么来的呢?
这个2来源于电功率转换公式的平方上。对数里面的n次方,计算后对应的就是n倍啦。
关于功率和电压、电流的转换关系,大家可以自行温习下初中物理。。。
最后,小编整理了一些主要的dB家庭成员,供大家参考。
相对值:
符号全称参考基准 dB
decibel
-
dBc
decibel carrier
载波功率
dBd
decibe dipole
偶极子功率密度
dBi
decibel isotropic
全向天线功率密度
dBFS
decibel full scale
满刻度的量值
dBrn
decibel reference noise
基准噪声
绝对值:
符号全称参考基准 dBm
decibel milliwatt
1mW
dBW
decibel watt
1W
dBμV
decibel microvolt
1μVRMS
dBmV
decibel millivolt
1mVRMS
dBV
decibel volt
1VRMS
dBu
decibel unloaded
0.775VRMS
dBμA
decibel microampere
1μA
dBmA
decibel milliampere
1mA
dBohm
decibel ohms
1Ω
dBHz
decibel hertz
1Hz
dBSPL
decibel sound pressure level
20μPa
最最后,我们再来出两道题检验下大家的成果。
1. 30 dBm的功率是()
A. 1 W
B. 10 W
C. 1 mW
D. 10 mW
点击下方空白区域查看答案
▼
「A」
这个是送分题啊~记住口诀:30是基准,等于1 W整。
2. 假定小区输出总功率为46 dBm,在2天线时,单天线功率是( )
A. 46 dBm
B. 43 dBm
C. 23 dBm
D. 40 dBm
点击下方空白区域查看答案
▼
「B」
记住口诀“减3除2”,两个天线是46 dBm,单天线就是功率减少一半,就是减3 dB哦:46 dBm -3 dB=43 dBm。
或者,你也可以先计算出46 dBm对应40W,那么单天线功率是20W,即10lg(20W/1mW)=43 dBm。
好了,以上就是今天文章的全部内容。告诉小编,你坚持到100分钟了没?