分贝
分贝是以 10 为底的对数比,用于表示电路中功率、电压或电流的增加或减少。
1、概述
一般来说,分贝是响度的度量。 在设计或使用放大器和滤波器电路时,计算中使用的一些数字可能非常大或非常小。 例如,如果我们将两个放大器级级联在一起,功率或电压增益分别为 20 和 36,则总增益将为 720 (20*36)。
同样,如果我们级联到每个衰减为 0.7071 的一阶 RC 滤波器电路,则总衰减将为 0.5 (0.7071*0.7071)。 当然,请记住,如果电路输出为正,则它会产生放大或增益,如果其输出为负,则它会产生衰减或损耗。
在频域中分析电路时,以对数尺度而不是线性尺度来比较输出与输入值的幅度比更为方便。 因此,如果我们使用两个量 P1 和 P2 的对数比,我们最终会得到一个新的量或级别,可以使用分贝来表示。
与分别以伏特和安培为单位测量的电压或电流不同,分贝或简称为 dB,只是两个值的比率,实际上是一个值与另一个已知或固定值的比率,因此分贝是一个 无量纲量,但以电话发明者亚历山大·格雷厄姆·贝尔(Alexander Graham Bell)的名字命名,以“贝尔”为单位。
任何两个值的比率,其中一个是固定或已知的,并且具有相同的数量或单位,无论是功率、电压还是电流,都可以使用分贝 (dB) 来表示,其中“deci”表示十分之一 (1/10)。 贝尔。 显然,每贝尔有 10 分贝 (10dB),或者 1 贝尔 = 10 分贝。
分贝通常用于表示功率变化(增加或减少)的比率,通常定义为两个功率级别的以 10 为底的对数的 10 倍的值。 例如,1瓦比10瓦与10瓦比100瓦的功率比相同,即10:1,因此虽然瓦数有很大差异,9与90相比,分贝比为 一模一样。
希望我们可以看到分贝 (dB) 值是用于比较和计算功率变化水平的比率,而不是功率本身。 因此,如果我们有两个功率量,例如: P 1 P_1 P1 和 P 2 P_2 P2,则这两个值的比率由以下方程表示:
其中, P 1 P_1 P1 代表输入功率, P 2 P_2 P2 代表输出功率( P O U T / P I N P_{OUT}/P_{IN} POUT