Это нужно знать

Общий перечень знаний –
на этой странице



Что такое децибел? Онлайн калькулятор перевода децибел (дБ) в разы и наоборот

Перевод отношений напряжений, токов, мощностей в dB. ДБм – как мера измерения мощности и чувствительности электроаппаратуры. Онлайн перевод дБм в ватты и микровольты. Онлайн расчёт амплитуды напряжения в зависимости от мощности, а мощности – от выходного напряжения.

На этой странице будут размещены несколько онлайн калькуляторов для перевода дБ в разы, а также дБм в единицы мощности (ватты) и единицы чувствительности (вольты, милливольты, микровольты). Однако прежде чем разобраться: а что же собой представляет эта относительная единица измерения децибел, равная одной десятой бел, приведём пару простейших считалок:

Онлайн калькулятор перевода разов (отношений величин) в дБ

 
  
   Децибелы (dB)

Коэффициент передачи, выраженный в децибелах, может иметь знак плюс или минус в зависимости от соотношения величин на выходе и входе (если выходная величина больше входной – плюс, если меньше – минус). А теперь наоборот –

Онлайн перевод дБ (dB) в разы

  Децибелы (dB)  
  
  Отношение напряжений (токов)    
  Отношение мощностей    

Децибел не относится к единицам измерения системы СИ и не является абсолютной величиной, как, например, вольт, ампер или ватт, а является относительной единицей и определяется как отношение любых двух величин, причём к полученному результату применяется логарифмический масштаб.
То есть другими словами: децибел – это относительная единица измерения, численно равная отношению двух одноимённых величин и выраженная в логарифмическом масштабе.
При этом при вычислении отношения напряжений или токов значение логарифма имеет коэффициент 20, а при определении отношения мощностей – коэффициент 10. Исходя из этого, формула для вычисления отношений напряжений и токов в децибельном выражении выглядит следующим образом: dB = 20lg(U1/U0), а для мощностей – dB = 10lg(U1/U0).

Так на кой нам свалился этот децибел? Ответ не сложен – децибел нам упал для удобства мировосприятия. Природа наша такова, что воздействие на органы чувств многих физических и биологических процессов пропорционально не амплитуде входного воздействия, а логарифму этого воздействия. Поэтому и созерцать отображения больших диапазонов изменяющихся величин куда удобнее в логарифмическом масштабе. К примеру, величина коэффициента усиления 60 дБ соответствует усилению по напряжению (току) в 1000 раз, а по мощности в 1 000 000 раз. В качестве примера можно привести АЧХ фильтра (Рис.1), построенные с использованием линейного представления амплитуды в вольтах (сверху) и децибельного (логарифмического) в dB снизу.

Сравнение АЧХ фильтра с линейным представлением амплитуды и децибельным

Рис.1 Сравнение одной и той же АЧХ фильтра ФНЧ с линейным
представлением амплитуды (сверху) и децибельным (снизу)


Как можно увидеть на рисунке, при одних и тех же размерах графиков децибельная диаграмма является значительно более детальной по сравнению с линейной.
Кроме того, при использовании дБ легко вычисляется общий коэффициент усиления (или потерь) в цепи прохождения сигнала, поскольку отдельные значения в дБ просто складываются, тогда как, если бы мы работали с обычными отношениями, нам потребовалось бы умножение.

Если в лесах Чухломы у нас затерялось какое-либо электронное устройство, то в качестве отношения напряжений (либо токов, либо мощностей) принимается отношение выходной величины к входной, и это отношение называется коэффициентом передачи, или коэффициентом преобразования данного устройства.
Положительные децибелы чаще всего характеризуют усиление и поэтому называются обычно децибелами усиления. Отрицательные децибелы, как правило, характеризуют потери энергии (в фильтрах, делителях, длинных линиях, волноводах) и называются децибелами потерь или затухания.

В случае включения по каскадной схеме (последовательно, друг за другом) нескольких устройств – общий коэффициент передачи в децибельном выражении вычисляется простым сложением значений Кпер.(дБ) каждого из устройств.

А теперь переведём логарифмическую меру мощности, измеряемую в дБм (dBm – децибел на милливатт) в мощность какого-либо устройства, измеряемую в привычных нашему организму ваттах (милливаттах).
Формула выглядит так: P[дБм] = 10lg(P[мВт]/1[мВт]). Так для чего нам сдался этот дБм? Отвечу – на всякий пожарный, т. к. некоторые производители указывают именно этот параметр, характеризуя богатырскую мощь своих изделий.

Калькулятор перевода мощности из дБм (dBm) в Ватты

  Мощность в дБм (dBm)    
  
  Мощность в ваттах     

Так ведь мало того, что мощность усилителей надумали измерять в дБм, посягнули и на святое – на чувствительность приёмной аппаратуры. Чувствительность стали определять как отношение мощности на 50-омном входе приёмника к уровню мощности 1 мВт и зачем-то также выражать в логарифмическом масштабе в дБм.
Куда деваться бедному крестьянину? Придётся привести таблицу и для этого бесчинства.

Перевод чувствительности из дБм (dBm) в микровольты (мкВ)

  Чувствительность в дБм (dBm)  
  
  Чувствительность в мкВ, мВ, В   


И ещё пару калькуляторов по расчёту размаха выходного напряжения на нагрузке, для получения заданного параметра мощности. Иногда при расчёте выходной мощности пользуются простой формулой , подставляя вместо Ud – пиковое значение, равное максимальной амплитуде полуволны выходного сигнала. Это неправильно, вернее правильно только для сигналов прямоугольной формы. Для синусоидальных сигналов для получения корректного результата надо подставлять действующее значение напряжения – . Лучше понять – что собой представляет амплитудное значение, и как найти действующее для различных форм сигналов можно по   ссылке на страницу.

Зависимость амплитуды выходного напряжения от мощности

  Сопротивление нагрузки (Ом)  
  Выходная мощность (Вт)  
  
  Напряжение амплитудное (В)   
  Напряжение peak-to-peak (В)   
  Действующее напряжение Uд (В)   
  Логарифмическая мощность (dBm)  


И наоборот – Зависимость мощности от выходного напряжения

  Сопротивление нагрузки (Ом)  
  Амплитудное напряжение (В)  
  
  Напряжение peak-to-peak (В)   
  Выходная мощность (Вт)   
  Логарифмическая мощность (dBm)   


 

Главная страница | Наши разработки | Полезные схемы | Это нужно знать | Вопросы-ответы | Весёлый перекур
© 2017 Vpayaem.ru   All Rights Reserved


Что такое децибел? Онлайн калькулятор перевода децибел (дБ) в разы и наоборот

Перевод отношений напряжений, токов, мощностей в dB. ДБм – как мера измерения мощности и чувствительности электроаппаратуры. Онлайн перевод дБм в ватты и микровольты. Онлайн расчёт амплитуды напряжения в зависимости от мощности, а мощности – от выходного напряжения.

На этой странице будут размещены несколько онлайн калькуляторов для перевода дБ в разы, а также дБм в единицы мощности (ватты) и единицы чувствительности (вольты, милливольты, микровольты). Однако прежде чем разобраться: а что же собой представляет эта относительная единица измерения децибел, равная одной десятой бел, приведём пару простейших считалок:

Онлайн калькулятор перевода разов (отношений величин) в дБ

 
  
   Децибелы (dB)

Коэффициент передачи, выраженный в децибелах, может иметь знак плюс или минус в зависимости от соотношения величин на выходе и входе (если выходная величина больше входной – плюс, если меньше – минус). А теперь наоборот –

Онлайн перевод дБ (dB) в разы

  Децибелы (dB)  
  
  Отношение напряжений (токов)    
  Отношение мощностей    

Децибел не относится к единицам измерения системы СИ и не является абсолютной величиной, как, например, вольт, ампер или ватт, а является относительной единицей и определяется как отношение любых двух величин, причём к полученному результату применяется логарифмический масштаб.
То есть другими словами: децибел – это относительная единица измерения, численно равная отношению двух одноимённых величин и выраженная в логарифмическом масштабе.
При этом при вычислении отношения напряжений или токов значение логарифма имеет коэффициент 20, а при определении отношения мощностей – коэффициент 10. Исходя из этого, формула для вычисления отношений напряжений и токов в децибельном выражении выглядит следующим образом: dB = 20lg(U1/U0), а для мощностей – dB = 10lg(U1/U0).

Так на кой нам свалился этот децибел? Ответ не сложен – децибел нам упал для удобства мировосприятия. Природа наша такова, что воздействие на органы чувств многих физических и биологических процессов пропорционально не амплитуде входного воздействия, а логарифму этого воздействия. Поэтому и созерцать отображения больших диапазонов изменяющихся величин куда удобнее в логарифмическом масштабе. К примеру, величина коэффициента усиления 60 дБ соответствует усилению по напряжению (току) в 1000 раз, а по мощности в 1 000 000 раз. В качестве примера можно привести АЧХ фильтра (Рис.1), построенные с использованием линейного представления амплитуды в вольтах (сверху) и децибельного (логарифмического) в dB снизу.

Сравнение АЧХ фильтра с линейным представлением амплитуды и децибельным

Рис.1 Сравнение одной и той же АЧХ фильтра ФНЧ с линейным
представлением амплитуды (сверху) и децибельным (снизу)


Как можно увидеть на рисунке, при одних и тех же размерах графиков децибельная диаграмма является значительно более детальной по сравнению с линейной.
Кроме того, при использовании дБ легко вычисляется общий коэффициент усиления (или потерь) в цепи прохождения сигнала, поскольку отдельные значения в дБ просто складываются, тогда как, если бы мы работали с обычными отношениями, нам потребовалось бы умножение.

Если в лесах Чухломы у нас затерялось какое-либо электронное устройство, то в качестве отношения напряжений (либо токов, либо мощностей) принимается отношение выходной величины к входной, и это отношение называется коэффициентом передачи, или коэффициентом преобразования данного устройства.
Положительные децибелы чаще всего характеризуют усиление и поэтому называются обычно децибелами усиления. Отрицательные децибелы, как правило, характеризуют потери энергии (в фильтрах, делителях, длинных линиях, волноводах) и называются децибелами потерь или затухания.

В случае включения по каскадной схеме (последовательно, друг за другом) нескольких устройств – общий коэффициент передачи в децибельном выражении вычисляется простым сложением значений Кпер.(дБ) каждого из устройств.

А теперь переведём логарифмическую меру мощности, измеряемую в дБм (dBm – децибел на милливатт) в мощность какого-либо устройства, измеряемую в привычных нашему организму ваттах (милливаттах).
Формула выглядит так: P[дБм] = 10lg(P[мВт]/1[мВт]). Так для чего нам сдался этот дБм? Отвечу – на всякий пожарный, т. к. некоторые производители указывают именно этот параметр, характеризуя богатырскую мощь своих изделий.

Калькулятор перевода мощности из дБм (dBm) в Ватты

  Мощность в дБм (dBm)    
  
  Мощность в ваттах     

Так ведь мало того, что мощность усилителей надумали измерять в дБм, посягнули и на святое – на чувствительность приёмной аппаратуры. Чувствительность стали определять как отношение мощности на 50-омном входе приёмника к уровню мощности 1 мВт и зачем-то также выражать в логарифмическом масштабе в дБм.
Куда деваться бедному крестьянину? Придётся привести таблицу и для этого бесчинства.

Перевод чувствительности из дБм (dBm) в микровольты (мкВ)

  Чувствительность в дБм (dBm)  
  
  Чувствительность в мкВ, мВ, В   


И ещё пару калькуляторов по расчёту размаха выходного напряжения на нагрузке, для получения заданного параметра мощности. Иногда при расчёте выходной мощности пользуются простой формулой , подставляя вместо Ud – пиковое значение, равное максимальной амплитуде полуволны выходного сигнала. Это неправильно, вернее правильно только для сигналов прямоугольной формы. Для синусоидальных сигналов для получения корректного результата надо подставлять действующее значение напряжения – . Лучше понять – что собой представляет амплитудное значение, и как найти действующее для различных форм сигналов можно по   ссылке на страницу.

Зависимость амплитуды выходного напряжения от мощности

  Сопротивление нагрузки (Ом)  
  Выходная мощность (Вт)  
  
  Напряжение амплитудное (В)   
  Напряжение peak-to-peak (В)   
  Действующее напряжение Uд (В)   
  Логарифмическая мощность (dBm)  


И наоборот – Зависимость мощности от выходного напряжения

  Сопротивление нагрузки (Ом)  
  Амплитудное напряжение (В)  
  
  Напряжение peak-to-peak (В)   
  Выходная мощность (Вт)   
  Логарифмическая мощность (dBm)