Frage:
Unterscheidet sich die Bedeutung eines Dezibels, wenn es auf Spannung und Watt angewendet wird?
Cuadue
2015-03-13 22:44:05 UTC
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Wenn ich einen Verstärker mit +3 dB oder einen Dämpfer mit -20 dB habe, woher weiß ich dann, ob dies für Spannung oder Leistung gilt?

Mit anderen Worten, wenn ich 0 dBV habe Signal und ich lasse es durch einen + 3dB-Verstärker laufen, bekomme ich 3dBV?

Wenn ich ein 0-dBm-Signal habe und es durch einen + 3dB-Verstärker läuft, bekomme ich dann ein 3dBm-Signal?

Dezibel nimmt immer eine Referenz an, wodurch sie nicht mehrdeutig wird.Wenn keine Referenz verwendet wird, ist der Kontext, dass die Referenz = 1 ist.
@steveverrill Ich denke, der Originaltitel war in Ordnung - ich kaufe keine Gründe, ihn zu ändern.Tatsächlich enthält der Titel jetzt ein Missverständnis - Dezibel skalieren nach Spannung oder Leistung - keine Option für v und p zusammen, und dies verfehlt den Punkt.Schlechte Arbeit in meinem Buch und ich wäre nicht überrascht, wenn das OP es wieder in den Originaltitel ändern würde.
Ich habe keine Ahnung, was "Skalieren nach Spannung oder Leistung" bedeutet.Tatsächlich habe ich das Gefühl, dass es eine ... * Mehrdeutigkeit * einführt
@Cuadue - Ich denke, Sie können es durch Bearbeiten wieder ändern.Zumindest sollten Sie eine Klarstellung dessen erwarten, was sie bedeuten.
dB = 10 x log_10 (Leistungsverhältnis).|Leistung = k x V ^ 2.|dB = 10 × log_10 (V ^ 2-Verhältnis).|log (A ^ n) = nlog (A).|log (V ^ 2) = 2 log (V) |10 log (V ^ 2) = 2 · 10 log (V) = 20 log (V)
Acht antworten:
#1
+14
Olin Lathrop
2015-03-13 23:55:10 UTC
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Deci-Bels drücken immer ein Leistungsverhältnis i> aus. Insbesondere ist dB als 10Log 10 sub> (pwr2 / pwr1) definiert. Daher ist "20 dB" genau dasselbe i> wie "100-mal so viel Leistung". Dieses Leistungsverhältnis ist niemals mehrdeutig, aber manchmal kann es sein, worauf es zutrifft. Dies unterscheidet sich jedoch nicht von einer Aussage wie "100-mal so viel Leistung". Es mag mehrdeutig sein, was 100-mal mehr Leistung hat als was anderes, aber das Verhältnis selbst ist klar.

dB werden manchmal verwendet, um Verstärkungen von Verstärkern anzugeben, die mit Spannungen arbeiten. Da dB immer ein Leistungsverhältnis angibt und die Leistung proportional zum Quadrat der Spannung ist, kann dB in diesem Zusammenhang als 10Log 10 ((V2 / V1) ²) angesehen werden, was dasselbe ist B. 20Log 10 sub> (V2 / V1).

Die Leistung hängt nicht nur von der Spannung ab, sondern auch von der Impedanz, die die Spannung ansteuert. Manchmal sind diese Impedanzen nicht bekannt oder das System arbeitet von Natur aus mit Spannungen und die tatsächliche Leistung ist nicht relevant. Daher wird vereinfacht, dass das Leistungsverhältnis das Quadrat des Spannungsverhältnisses ist. Dies ist häufig bei Audiokreisen der Fall. In anderen Anwendungen wie HF sind die Impedanzen bekannt und wichtig, daher werden sie berücksichtigt und dB repräsentiert das tatsächliche Leistungsverhältnis.

Bei der Untersuchung von Verstärkern, Filtern usw. werden Impedanzen häufig ignoriert, nicht weil sie unbekannt sind, sondern weil die tatsächlich in einem Teil einer Schaltung verbrauchte Leistung gering und nicht von Interesse ist.Wenn die Eingangsimpedanz eines Verstärkers mit jeder Verdoppelung der Eingangsfrequenz um den Faktor zwei abfällt, die Eingangsimpedanz jedoch 10 M bei 1 kHz beträgt, würde ein 10 kHz 1 V-Signal mehr Leistung erfordern als ein 1 kHz 2 V-Signal, in den meisten Fällen jedoch die Tatsache, dass letztereSignal hat die doppelte Spannung, die oft signifikant wäre;die Tatsache, dass erstere doppelt so viel Strom benötigt, würde dies nicht tun.
"100 mal * so viel * Leistung" \ *
#2
+5
Andy aka
2015-03-13 22:48:37 UTC
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Der ursprüngliche Titel der Frage lautete: -

Sind Dezibel von Natur aus mehrdeutig?


Dies gilt eindeutig für beide.

Wenn die Spannung um 3,0103 dB ansteigt, ist sie \ $ \ sqrt2 \ $ mal größer. Wenn sich die Leistung um 3.0103 dB erhöht, ist sie zweimal größer.

Absolut keine Mehrdeutigkeit in irgendeiner Form.

Stimmt es also, dass "0dBm + 3dB == 3dBm" und "0dBV + 3dB == 3dBv"?
Nur wenn der Verstärker für die gleiche Impedanz am Ein- und Ausgang ausgelegt ist.
@Cuadue ja es ist wahr
Was ist 3dB zwischen Freunden?
Wenn Sie 3 dB für so viele Zahlen ausdrücken möchten, können Sie die Näherung * "3dB ist Faktor 2 Leistung" * nicht mehr verwenden.Auf 6 Stellen, 3dB = 1,99526 Leistungsverhältnis = 1,41254 Spannungsverhältnis.
@OlinLathrop - Punkt an Bord genommen
#3
+1
Samuel
2015-03-13 23:08:59 UTC
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Allein stehend, ja, Dezibel sind nicht eindeutig. Aber Dezibel sind so vieldeutig wie "mal zwei" zu sagen, ohne darauf zu verweisen, was Sie verdoppeln. Es sollte immer eine Referenz vorhanden sein.

Die in dB angegebene Verstärkung bezieht sich auf den Eingangstyp. Also ...

Was ist Ihre Eingabe?

Ich bin nicht sicher, ob ich etwas so Mehrdeutiges gesehen habe wie ein Gerät namens "Verstärker" mit seiner Verstärkung in dB und keine weiteren Informationen. Normalerweise haben Sie einen Spannungsverstärker oder einen Stromverstärker. einen Verstärker, dessen Eingang Spannung bzw. Strom ist. Das heißt, wenn Sie einen Spannungsverstärker haben, ist der Eingang die Spannung und der Ausgang die Spannung mit Verstärkung. Ein Spannungsverstärker mit einer Verstärkung von 3 dB wandelt einen 1-V-Eingang in 1,4125 V (0 dBV bis 3 dBV) um.

Wenn Ihr Eingang dBm ist, ist der Eingang Leistung und der Ausgang Leistung mit Verstärkung. In Ihrem Beispiel, einem Gerät mit einem Eingang von 0 dBm und einer Verstärkung von +3 dB, beträgt der Ausgang 3 dBm. Wenn der Eingang 0 dBW ist, ist der Ausgang ebenfalls 3dBW.

Angenommen, die Eingabe wird in denselben Einheiten wie die Ausgabe bezeichnet. Warum ist das wichtig?Angenommen, ich verwende eine bizarre Spannungseinheit dritter Ordnung V ^ 3, gilt dann die dB-Beziehung noch?
* Offensichtlich * gilt es.Es spielt keine Rolle, wie Sie die Einheiten nennen oder welche Operationen Sie mit ihnen ausführen möchten.Wenn Sie der Meinung sind, dass die Werte nicht richtig angezeigt werden, überprüfen Sie sie erneut, da Sie gegen die Verteilungs-, Assoziativ- oder Kommutativregeln der Mathematik verstoßen.
Warum die Abwahl?
Ich stimme zu, dass es offensichtlich ist, aber ich suche nach einem relativ strengen Beweis.FWIW, ich habe dir +1 gegeben
#4
+1
gbarry
2015-03-13 23:54:46 UTC
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Das Dezibel ist ein Maß für ein Leistungsverhältnis. Ich gehe immer davon aus, dass es um Macht geht, sofern etwas nicht ausdrücklich etwas anderes anzeigt. Bei den Berechnungen, mit denen Sie beim Arbeiten mit Spannungen arbeiten, geht es eigentlich nur darum, ihre Wirkung wieder in das Leistungsverhältnis umzuwandeln.

#5
+1
EM Fields
2015-03-14 00:40:38 UTC
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Das Dezibel gibt einfach das Verhältnis der Größen gleicher Größen an und ist niemals mehrdeutig, weil es sich beispielsweise auf Spannung, - oder Strom oder Gewicht oder Druck oder andere Skalare bezieht:

$$ dB = 20 \ log_ {10} \ frac {V1} {V2} $$

Wenn jedoch die Zeit involviert ist und die Bewegung einer Kraft durch die Zeit zur Kraft wird,

$$ dB = 10 \ log_ {10} \ frac {P1} {P2} $$

#6
+1
Chu
2015-03-14 06:27:41 UTC
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Die in dB ausgedrückte Spannungsverstärkung eines Verstärkers beträgt 20 log (Vo / Vi). Das ist klar und eindeutig. Sie können dies nicht mit der Leistungsverstärkung desselben Verstärkers in Beziehung setzen, es sei denn, Sie kennen die Eingangsimpedanz (z. B. den Widerstand Ri) und die Lastimpedanz (z. B. den Widerstand RL). Dies liegt daran, dass die Ausgangsleistung Vo ^ 2 / RL und die Eingangsleistung Vi beträgt ^ 2 / Ri und die Leistungsverstärkung ist somit:

10log [(Vo ^ 2 / Vi ^ 2). (Ri / RL)] = 10log (Vo ^ 2 / Vi ^ 2) + 10log ( Ri / RL) = 20 log (Vo / Vi) + 10 log (Ri / RL)

Wenn also die Eingangs- und Lastimpedanzen nicht gleich sind, ist die Leistungsverstärkung in dB nicht gleich der Spannungsverstärkung in dB; Sie unterscheiden sich um 10 log (Ri / RL).

Wenn jedoch die Eingangs- und Lastimpedanzen gleich sind, ist log (Ri / RL) = log (1) = 0 und die Leistungsverstärkung und die Spannungsverstärkung. in dB sind gleich. Dies ist beispielsweise bei Übertragungsleitungs-Repeater-Verstärkern der Fall, bei denen die Ein- und Ausgänge mit 50-Ohm-Übertragungsleitungen verbunden sind und die Eingangs- und Ausgangsimpedanzen beide an die Leitung angepasst werden müssen, um Relektionen zu verhindern und die Signalübertragung zu maximieren. Bei Audio-Leistungsverstärkern ist die Leistungsverstärkung etwas bedeutungslos, da die Eingangsimpedanz normalerweise sehr hoch und das Eingangssignal sehr klein ist und die Ausgangsimpedanz nur wenige Ohm beträgt und das Ausgangssignal groß ist. Die Ausgangsleistung ist also der von den Herstellern angegebene normale Parameter.

Es ist erwähnenswert, dass dBm und dBW im Wesentlichen spezifische Leistungen darstellen, da sie sich streng auf Verhältnisse in Bezug auf 1 mW bzw. 1 W beziehen. So ist beispielsweise 3dBm = 2mW und 20dBW = 100W; In der britischen Amateurfunklizenz heißt es, dass die maximale Ausgangsleistung in HF-Bändern 26 dBW beträgt und dies 400 W (10 log (400) = 26 dBW) entspricht.

Wenn Sie also zusammenfassend die Verstärkung in dB angeben, Sie müssen angeben, ob Sie sich auf Spannungsverstärkung, Leistungsverstärkung oder Stromverstärkung beziehen.

#7
+1
kiwiron
2015-03-14 09:46:54 UTC
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Wie andere gesagt haben, sind Dezibel der eindeutige Ausdruck des 10-fachen des Logarithmus des Leistungsverhältnisses. Das Problem ist, dass die Nutzung im Laufe der Jahre inkonsistent war und sehr oft einfach falsch war. Einige Beispiele:

  • Ausdrücken der Verstärkung eines Verstärkers in db mit 20xlog (Vo / Vi) und Ignorieren der Tatsache, dass die Eingangs- und Ausgangsimpedanzen sehr unterschiedlich sind. Ich denke nicht, dass "Ausdrücken der Spannungsverstärkung in dB" die korrekte Verwendung des Geräts ist.
  • Eine weit verbreitete Annahme, dass 0 dBm auf "1 mW in 600 Ohm" bezogen ist. Dies kam von alten VU-Messgeräten, die in dBm kalibriert wurden. Sie waren effektiv Spannungsmessgeräte und wurden nur über eine 600-Ohm-Leitung korrekt abgelesen. 0 dBm bezieht sich natürlich auf 1 mW - die Impedanz muss nicht 600 Ohm betragen. Leider hatten einige Zähler die Worte "0 dBm = 1 MW in 600 Ohm" auf ihrem Gesicht geschrieben ...

Und bitte lassen Sie mich nicht mit PMPO und anderen Missbräuchen von elektrischen Einheiten anfangen. .

#8
  0
Jakub Chelwing
2018-10-05 02:51:46 UTC
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  1. dB wird verwendet, um das Verhältnis zwischen zwei Intensitäts- oder Leistungswerten zu quantifizieren, während dBm verwendet wird, um einen absoluten Leistungswert auszudrücken.

  2. dB ist eine dimensionslose Einheit, während dBm eine absolute Einheit ist.

  3. dB ist relativ häufig relativ zur Leistung des Eingangssignals, während dBm immer relativ zu 1 mW Signal ist.

  4. ol>

    ref: Lesen Sie mehr: Unterschied zwischen dB und dBm |Unterschied zwischen http://www.differencebetween.net/science/difference-between-db-and-dbm/#ixzz5T098jHjz



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