Децибелы в электронике

Содержание:

дБ против дБм

дБ и дБм — единицы измерения звука и акустики. Обозначения дБ и дБм используются для обозначения децибел и отношения между уровнем децибел и стандартным уровнем децибел в 1 милливатт. Единица децибела используется для измерения уровня силы звука волны. Эти устройства широко используются в областях, связанных с акустикой и радиотехникой. В этой статье мы собираемся обсудить, что такое дБ и дБм, их определения, применение дБ и дБм, сходства и различия между дБ и дБм.

Децибел

Базовая единица децибела — «бел», которая используется очень редко. Единица децибела напрямую связана с интенсивностью волны. Интенсивность волны в точке — это энергия, переносимая волной в единицу времени на единицу площади в этой точке. Единица децибел используется для измерения уровня интенсивности волны.

Значение в децибелах — это логарифмическое отношение интенсивности волны к определенной контрольной точке. Для звуковых волн ориентиром является 10-12 ватт на квадратный метр. Это минимальный порог слышимости человеческого уха. Уровень интенсивности звука в этой точке равен нулю.

Децибел — очень полезный режим, когда дело касается таких полей, как усилители. Этот метод можно использовать для преобразования умножений и соотношений в операции вычитания и сложения. Децибел — безразмерная единица. Децибел не может быть увеличен с использованием основных размеров , и . Мощность, переносимая волной, зависит от амплитуды волны для классической волны. Нижний порог 10-12 ватт на квадратный метр, используемый в качестве точки отсчета для значения децибел, — это самый низкий уровень мощности, достаточный для стимуляции слуха в человеческом ухе.

дБм или дБмВт

дБм также известен как дБмВт — это обозначение, используемое для обозначения отношения двух уровней мощности. В децибелах используется нижний пороговый уровень мощности 10.-12 Вт, как опорный уровень мощности. Блок дБм использует 1 мВт в качестве опорного уровня мощности вместо 10-12 используемые ватты в дБ.

Формула для расчета уровня интенсивности звука относительно 1 милливатта: дБм = 10 log (p / 10-3) где p — мощность, излучаемая на единицу площади. дБм также является безразмерной единицей, которую нельзя выразить с помощью основных размеров. дБм — это единица, широко используемая в области радиотехники для измерения уровней звука.

В чем разница между дБ и дБм?

• Блок дБ использует нижний порог мощности слуха, как опорный уровень мощности, в то время как дБм использует 1 мВт в качестве опорного уровня мощности.

• Одинаковый уровень мощности, измеренный отдельно для дБ и дБм, дает разницу в 9 дБ.

Все определения DBM

Акроним Определение
DBM Deutscher Berufsverband der MotopädInnen Mototherapeut/Innen
DBM Drake Beam Морин
DBM Déchets Biomédicaux
DBM Décision Budgétaire Modificative
DBM Multitudinis де Беллис
DBM Банк развития Маврикия Ltd
DBM Божественная прорыв министерств, Inc.
DBM В B-клетки злокачественных новообразований
DBM Двойной растровое изображение
DBM Двойной сбалансированный смеситель
DBM Де Бари Motoservice
DBM Дельта блюз музей
DBM Деминерализованной костной матрицы
DBM Депрессивный Блэк-метал
DBM Децибел
DBM Дизайн основу меморандум
DBM Дилер управления бизнесом
DBM Дин Берг министерств
DBM Динамический боевого управления
DBM Динамический буфер управления
DBM Диплом Бизнес менеджмент
DBM Диплом в ботанические медицины
DBM Диск средствами массовой информации
DBM Дисплей на основе маркетинга
DBM Доктор делового администрирования
DBM Зеркальное отображение базы данных
DBM Маркетинг баз данных
DBM Машина баз данных
DBM Менеджер базы данных
DBM Министерство бюджета и управления
DBM Не мешай мне
DBM Отдел биологии и медицины
DBM Плотного битумного щебень
DBM Разведенный черный кобель
DBM Развития поведенческих моделей
DBM Разница границ матрица
DBM Распределенная диспетчер буферов
DBM Распределенная модель поведения
DBM Распределенные боевого управления
DBM Смертоносные Boss Mods
DBM Удаленного резервного копирования модуль
DBM Управление базами данных

Что означает DBM в тексте

В общем, DBM является аббревиатурой или аббревиатурой, которая определяется простым языком. Эта страница иллюстрирует, как DBM используется в обмена сообщениями и чат-форумах, в дополнение к социальным сетям, таким как VK, Instagram, Whatsapp и Snapchat. Из приведенной выше таблицы, вы можете просмотреть все значения DBM: некоторые из них образовательные термины, другие медицинские термины, и даже компьютерные термины. Если вы знаете другое определение DBM, пожалуйста, свяжитесь с нами. Мы включим его во время следующего обновления нашей базы данных. Пожалуйста, имейте в информации, что некоторые из наших сокращений и их определения создаются нашими посетителями. Поэтому ваше предложение о новых аббревиатур приветствуется! В качестве возврата мы перевели аббревиатуру DBM на испанский, французский, китайский, португальский, русский и т.д. Далее можно прокрутить вниз и щелкнуть в меню языка, чтобы найти значения DBM на других 42 языках.

Тип файла 1ColdFusion Серверный файл

разработчик Adobe Systems
популярность 4,2 (5 голосов)
категория Веб-файлы
Формат Текст X

Этот файл сохраняется в текстовом формате. Вы можете открыть и просмотреть содержимое этого файла с помощью текстового редактора.

Что такое файл DBM?

Веб-страница, написанная на языке DBML (язык разметки базы данных), предшественнике Adobe CFML (язык разметки ColdFusion); выполняется веб-сервером с ColdFusion, который генерирует HTML, который отправляется на компьютер пользователя; похож на файл .ASP или .PHP, но требует запуска ColdFusion. Дополнительная информация

Язык DBML использовался ColdFusion 5 и более ранними версиями. Более новые версии ColdFusion используют расширение .CFM.

Windows
Adobe ColdFusion 2018
Adobe ColdFusion Builder
Microsoft Internet Explorer
Mozilla Firefox
макинтош
Adobe ColdFusion 2018
Adobe ColdFusion Builder
MacroMates TextMate
Apple Safari
Mozilla Firefox
Linux
Mozilla Firefox

Тип файла 2DAZ Кирпич Материал файла

разработчик DAZ Productions
популярность 3,0 (3 голоса)
категория 3D-файлы изображений
Формат XML X

Этот файл сохраняется в формате XML. Вы можете просмотреть структуру XML и содержимое файла в текстовом редакторе.

.DBM File Association 2

Файл, созданный DAZ Studio, приложением для трехмерного моделирования персонажей; хранит сеть шейдерных микшеров, которая определяет, как материал затенен; могут быть отредактированы и предварительно просмотрены с открытым холстом, предоставленным представлением Shader Mixer; сохранен в формате XML. Дополнительная информация

НОТА: Выберите Window → Tabs → Shader Mixer, чтобы открыть Shader Mixer в DAZ Studio. Выберите «Файл» → «Открыть Shader …» в представлении «Shader Mixer», чтобы открыть файл DBM, и «Файл» → «Сохранить Shader …», чтобы сохранить файл DBM.

Windows
DAZ 3D DAZ Studio 4
макинтош
DAZ 3D DAZ Studio 4

О файлах DBM

Наша цель — помочь вам понять, что такое файл с суффиксом * .dbm и как его открыть.

Все типы файлов, описания форматов файлов и программы, перечисленные на этой странице, были индивидуально исследованы и проверены командой FileInfo. Мы стремимся к 100% точности и публикуем информацию только о тех форматах файлов, которые мы тестировали и проверяли.

Применение децибел

Один из примеров — последовательное соединение операционных усилителей, каждый из которых усиливает или ослабляет сигнал. Зеленым цветом указаны их коэффициенты усиления в линейном масштабе, красным – в децибелах. Желая определить результирующее усиление всей системы, необходимо перемножить коэффициенты усиления всех элементов. Без калькулятора это достаточно сложно для простого человека :).

Другое дело, когда мы оперируем в децибелах. Здесь нам достаточно сложить отдельные значения и у нас уже есть готовый результат! Может быть, в эпоху калькуляторов и компьютеров, этот пример не такой убедительной, как раньше, но, несмотря на это, все же намного легче складывать, чем умножать.

Зачастую децибелы используются при построении графиков. Это относится, в частности, когда характеристики меняются в очень широком диапазоне. Лучше всего это понять, изучив следующие два графика.

На первом из них приведена характеристика полосового фильтра в линейном масштабе. На горизонтальной оси отмечена частота фильтра в диапазоне от 0 до 10000 Гц, а на вертикальной оси — затухание. Из этого графика мало что видно!

Первый уклон настолько крутой, что он почти вертикальный. Также трудно определить центральную частоту (пик). Точно так же трудно сказать о втором уклоне. Он настолько растянут, что большая часть графика представляет собой горизонтальную линию, которая ни о чем нам не говорит!

А так выглядит та же характеристика, но по шкале децибел:

Первоначально график может напугать своей странной сеткой. Посмотрим на левую часть горизонтальной оси, а точнее на отрезок от 1 до 10. Вспомогательные линии сетки обозначают следующие значения: 2, 3, 4 и т. д. В диапазоне от 10 до 100 вспомогательные линии сетки обозначают значения 20, 30, 40 и т. д. Такая же ситуация наблюдается и по вертикальной оси.

Вернемся к характеристикам. На этот раз все пространство графика заполнено равномерно. Уклоны кажутся прямыми, и нет проблем с определением центральной частоты. Также легко определить характерные точки и крутизну уклонов.

Закон Вебера-Фехнера

Почему именно децибелы? Все исходит от закона Вебера-Фехнера, который говорит нам, что интенсивность ощущения человеческих чувств прямо-пропорциональна логарифму интенсивности какого-либо раздражителя.

Так светильник, в котором восемь лампочек, кажется нам настолько же ярче светильника из четырёх лампочек, насколько светильник из четырёх лампочек ярче светильника из двух лампочек. То есть количество лампочек должно увеличиваться  каждый раз вдвое, чтобы нам казалось, что прирост яркости постоянен. То есть если добавить к нашим 32 лампочкам на графике еще одну лампочку, то мы даже и не заметим разницы. Для того, чтобы для нашего глаза была заметна разница, мы должны к 32 лампочкам добавить еще 32 лампочки, и т.д. Или иными словами, для того, чтобы нам казалось, что наш светильник плавно набирает яркость, нам надо зажигать вдвое больше лампочек каждый раз, чем было предыдущее значение.

Поэтому децибел действительно удобнее в некоторых случаях, так как сравнивать две величины намного проще в маленьких цифрах, чем в миллионах и миллиардах. А так как электроника – это чисто физическое явление, то и децибелы не обошли ее стороной.

Децибелы и АЧХ усилителя

Как вы помните в  прошлом примере с ОУ, у нас неинвертирующий усилитель усиливал сигнал в 10 раз. Если посмотреть в нашу табличку, то это получается 20 дБ относительно входного сигнала. Ну да, так оно и есть:

Также в дБ на некоторых графиках АЧХ обозначают наклон характеристики АЧХ. Это может выглядеть примерно вот так:

На графике мы видим АЧХ полосового фильтра. Изменение сигнала +20 дБ на декаду (дБ/дек, dB/dec) говорит нам о том, что при каждом увеличении частоты в 10 раз, амплитуда сигнала возрастает на 20 дБ. То же самое можно сказать и про спад сигнала -20 дБ на декаду. При каждом увеличении частоты в 10 раз, у нас амплитуда сигнала будет уменьшаться на -20 дБ. Есть также похожая характеристика дБ на октаву (дБ/окт, dB/oct). Здесь почти все то же самое, только изменение сигнала происходит при каждом увеличении частоты в 2 раза.

Давайте рассмотрим пример. Имеем фильтр высоких частот (ФВЧ) первого порядка, собранного на RC-цепи.

Его АЧХ будет выглядеть следующим образом (кликните для полного открытия)

Нас сейчас интересует  наклонная прямая линия АЧХ. Так как у нее наклон примерно одинаковый до частоты среза  в -3дБ, то можно найти ее крутизну, то есть узнать, во сколько раз увеличивается сигнал при каждом увеличении частоты в 10 раз.

Итак возьмем первую точку на частоте в 10 Герц. На частоте в 10 Герц амплитуда сигнала уменьшилась на 44 дБ, это видно в правом нижнем углу (out:-44)

Умножаем частоту на 10 (декада) и получаем вторую точку в 100 Герц. На частоте в 100 Герц наш сигнал уменьшился приблизительно на 24 дБ

То есть получается за одну декаду у нас сигнал увеличился с -44  до -24 дБ на декаду. То есть наклон характеристики составил +20 дБ/декаду. Если +20 дБ/декаду перевести в дБ на октаву, то получится 6 дБ/октаву.

Достаточно часто, дискретные аттенюаторы (делители) выходного сигнала на измерительных приборах (особенно на генераторах) проградуированы в децибелах:0, -3, -6, -10, -20, -30, -40 дБ. Это позволяет быстро ориентироваться в относительном уровне выходного сигнала.

Когда дБ абсолютны?

Мы установили, что дБ является отношением и, следовательно, не может описывать абсолютные значения мощности и амплитуды сигнала. Однако было бы неудобно постоянно переключаться между значениями в дБ и не в дБ, и, возможно, именно поэтому радиоинженеры ввели единицу измерения дБм (dBm).

Мы можем избежать проблемы «только отношение», просто создав новую единицу измерения, которая всегда будет содержать опорное значение. В случае дБм опорное значение равно 1 мВт. Таким образом, если у нас есть сигнал 5 мВт, и мы хотим оставаться в области дБ, мы можем выразить мощность этого сигнала как 7дБм:

\

Вы определенно хотите ознакомиться с концепцией дБм. Это стандартная единица, используемая в реальной разработке радиочастотных систем, и она очень удобна, когда вы, например, вычисляете энергетический баланс линии связи, поскольку усиления и потери, выраженные в дБ, могут просто складываться и вычитаться из выходной мощности, выраженной в дБм.

Существует также единица дБВт (dBW); в качестве опорного значения она использует 1 Вт вместо 1 мВт. В настоящее время большинство радиоинженеров работает с относительно маломощными системами, и это, вероятно, объясняет, почему дБм встречается чаще.

.DBM File Association 2

Файл, созданный DAZ Studio, приложением для трехмерного моделирования персонажей; хранит сеть шейдерных микшеров, которая определяет, как материал затенен; могут быть отредактированы и предварительно просмотрены с открытым холстом, предоставленным представлением Shader Mixer; сохранен в формате XML. Дополнительная информация

НОТА: Выберите Window → Tabs → Shader Mixer, чтобы открыть Shader Mixer в DAZ Studio. Выберите «Файл» → «Открыть Shader …» в представлении «Shader Mixer», чтобы открыть файл DBM, и «Файл» → «Сохранить Shader …», чтобы сохранить файл DBM.

Windows
DAZ 3D DAZ Studio 4
макинтош
DAZ 3D DAZ Studio 4

Почему дБ?

Конечно, можно было бы проектировать и тестировать радиочастотные системы без использования дБ, но на практике дБ используются везде. Одно из преимуществ заключается в том, что шкала дБ позволяет выражать очень большие отношения без использования очень больших чисел: усиление по мощности в 1 000 000 раз составляет всего 60 дБ. 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).

Еще одно преимущество – это то, что мы знаем из нашего опыта работы с фильтрами. Радиочастотные системы вращаются вокруг частот и различных способов генерации, управления или воздействия на эти частоты с помощью компонентов и паразитных элементов схемы. Шкала в дБ в подобном контексте удобна, потому что графики частотных характеристик интуитивно понятны и визуально информативны, когда ось частот использует логарифмический масштаб, а ось амплитуды использует шкалу в дБ.

Диаграмма Боде, показывающая амплитудно-частотные характеристики различных полосовых фильтров

Правила действий с размерными величинами

Следующие правила являются следствием правил действий с размерными величинами:

  • перемножать или делить «децибельные» значения нельзя (это бессмысленно);
  • суммирование «децибельных» значений соответствует умножению абсолютных значений, вычитание «децибельных» значений — делению абсолютных значений;
  • суммирование или вычитание «децибельных» значений может выполняться независимо от их «исходной» размерности. Например, равенство 10 дБм + 13 дБ = 23 дБм является корректным, полностью эквивалентно равенству 10 мВт · 20 = 200 мВт и может трактоваться как «усилитель с коэффициентом усиления 13 дБ увеличивает мощность сигнала с 10 дБм до 23 дБм». Но в то же время 10 дБм — 7 дБм = 3 дБ, поскольку это эквивалентно 10 мВт / 5 мВт = 2 (раза).

Примеры операций, их результат и значение:

Операнды Результат Значение операции
дБ + дБ дБ Произведение двух чисел
дБ − дБ дБ Отношение двух чисел
дБм + дБм нет Произведение мощностей (бессмысленно)
дБм − дБм дБ Отношение мощностей
дБм + дБ дБм Увеличение мощности
дБм − дБ дБм Ослабление мощности

Вычисления в уме

Операции с децибелами можно выполнять в уме:

  • вместо умножения выполнять сложение
  • вместо деления выполнять вычитание
  • вместо возведения в степень выполнять умножение
  • вместо извлечения корня выполняется деление

Для этого полезно запомнить соответствия:

  • 1 дБ → в ≈1,26 раза
  • 3 дБ → в ≈2 раза
  • 10 дБ → в 10 раз
  • 20 дБ → в 100 раз

Далее, раскладывая «более сложные значения» на «составные», получаем:

6 дБ = 3 дБ + 3 дБ → в ≈2·2 = в 4 раза,
9 дБ = 3 дБ + 3 дБ + 3 дБ → в ≈2·2·2 = в 8 раз,
12 дБ = 4 · (3 дБ) → в ≈24 = в 16 раз
13 дБ = 10 дБ + 3 дБ → в ≈10·2 = в 20 раз,
20 дБ = 10 дБ + 10 дБ → в 10·10 = в 100 раз,
30 дБ = 3 · (10 дБ) → в 10³ = в 1000 раз

и т. п.

Более сложные примеры:

уменьшение мощности в 40 раз это в 2*2*10 раз или на −(3 дБ + 3 дБ + 10 дБ) = −16 дБ;
увеличение мощности в 128 раз это 27 или на 7·(≈3 дБ) = 21 дБ;

Еще примеры:
Передатчик T1 = 4мВт
Передатчик T2 = 8мВт
Передатчик T3 = 16мВт
Передатчик T4 = 5мВт
Передатчик T5 = 200мВт

В мВт: передатчик T2 = T1*2, а в дБ T2 = T1 + 3 дБ
В мВт: передатчик T3 = T2*2, а в дБ T3 = T2 + 3 дБ
В мВт: передатчик T5 = T4*2*2*10, а в дБ T5 = T4 + 3 + 3 + 10 дБ, т. е. T5 = T4 + 16 дБ

Пример расчета

Итоговую мощность сигнала, которую получит приемник можно рассчитать по формуле:

Сигнал Rx = Мощность передатчика Tx - Потери в кабеле Tx + Усиление антенны Tx - Потери во время передачи по воздуху + Усиление антенны Rx - Потери в кабеле Rx

Для приведенного выше примера:

Сигнал Rx = 20 dBm — 2dB + 4 dBi — 69 dB + 4 dBi — 2dB = -45 dBm

Функциональность

RSSI или это значение сигнала измеряется в децибелах от 0 (ноль) до -120 (минус 120). Чем ближе значение к 0 (нулю), тем сильнее будет сигнал. При этом общее место для соседних узлов составляет от -555 (минус 55) до -65 (минус 65). RSSI -555 (минус 55) является более сильным сигналом, чем -70 (минус 70). Этот RSSI можно найти между точками доступа, щелкнув на них в окне просмотра карты и перейдя по соседней вкладке. Если измеряется в отрицательных числах, число ближе к 0 обычно означает лучший сигнал, число, которое -50 (минус 50) является довольно хорошим сигналом, число -70 (минус 70) является разумным, а число, которое -100 (минус 100) не имеет сигнала на всех. Количество соседей также должно быть ограничено максимум 5, поскольку выход за пределы этого диапазона может привести к проблемам с производительностью, чаще всего вызванным помехами сигнала. RSSI также может быть использован внутри карты беспроводной сети. Это необходимо для определения того, когда количество радиосигнала в канале ниже определенного порога. В этот момент сетевая карта готова к отправке. Если карта уже очищена для отправки, то будет отправлен пакет информации. Конечный пользователь сможет наблюдать значение RSSI при измерении силы сигнала беспроводной сети с помощью беспроводного инструмента мониторинга, такого как Wireshark, kismet или insider. Для измерения уровня принимаемого сигнала в определенном месте и в определенное время можно использовать приложение для сканирования по Wi-Fi. Если вы используете компьютер под управлением Mac OS X, вы можете получить RSSI даже без установки каких-либо приложений с помощью следующих инструментов:

  1. Нажмите и удерживайте клавишу Alt, щелкнув значок Wi-Fi в меню состояния.
  2. В списке доступных сетей найдите имя сети, к которой вы подключены, и информация о подключении, включая RSSI, будет отображена непосредственно ниже.

Если вы хотите отобразить уровень сигнала для всего помещения, вы можете использовать инструмент теплового картирования вместо Wi-Fi сканера. Этот инструмент поможет вам визуализировать беспроводное покрытие в различных зонах вашего дома.

Сила сигнала

Измерение RSSI представляет собой относительное качество сигнала, который будет приниматься на устройстве. RSSI указывает уровень мощности, получаемой после любой возможной потери на уровне антенны и кабеля. Следовательно, чем выше значение RSSI, тем сильнее сигнал.

Качество сигнала

Чем больше это число, тем лучше качество. Это только теоретические значения для идеальных условий, но они также зависят от системы и используемого устройства, которые могут быть определены по-разному.

Ширина канала

Если канал шире, то обычно он имеет меньшее значение RSSI. При этом рекомендуется иметь меньшую ширину канала во всех особых случаях, за исключением некоторых.

дБм

RSSI и dBm могут иметь разные единицы измерения, но обе они представляют одно и то же. Оба они представляют силу сигнала сети. Разница между ними заключается в том, что RSSI является относительным показателем, в то время как dBm рассматривается как абсолютное число, представляющее уровни мощности в мВт (милливаттах). Следовательно, чем ближе к 0 дБм, тем лучше сигнал.

Приемлемые значения силы сигнала

Сила сигнала (дБм) Рейтинг
-30 дБм Удивительно
-67 дБм Очень хорошо
-70 дБм Хорошо
-80 дБм Не очень Хорошо
-90 дБм Неиспользуемый

В беспроводных сенсорных сетях существует множество протоколов локализации, основанных на RSSI. Причина этого в том, что абсолютное позиционирование не всегда доступно. Поэтому широко используется локализация на основе RSSI. Кроме того, в отличие от других альтернатив, не требуется дополнительного оборудования.

Что еще измеряют в децибелах?

Также очень часто в дБ выражают отношение сигнал-шум (signal-to-noise ratio, сокр.

где

Uc – это эффективное значение напряжения сигнала, В

Uш – эффективное значение напряжения шума, В

Чем выше значение сигнал/шум, тем более чистый звук обеспечивается аудиосистемой. Для музыкальной аппаратуры желательно, чтобы это отношение было не менее 75 дБ, а для Hi-Fi аппаратуры не менее 90 дБ

Не имеет значение физическая природа сигнала, важно, чтобы единицы были в одинаковых измерениях

В качестве единицы логарифмического отношения двух одноимённых физических величин применяется также непер (Нп) — 1 Нп ~ 0,8686 Б. В основе лежит не десятичный (lg), а натуральный (ln) логарифм отношений. В настоящее время используется редко.

Во многих случаях, удобно сравнивать между собой не произвольные величины, а одну величину относительно другой, названной условно опорной (нулевой, базовой).В электротехнике, в качестве такой опорной или нулевой величины выбрано значение мощности равное 1 мВт выделяемое на резисторе сопротивлением 600 Ом.В этом случае, базовыми значениями при сравнении напряжений или токов станут величины 0.775 В или 1.29 мА.

Для звуковой мощности такой базовой величиной является 20 микроПаскаль (0 дБ), а порог +130 дБ считается болевым для человека:

Более подробно об этом написано в Википедии по этой ссылке.

Для случаев когда в качестве базовых значений используются те или иные конкретные величины, придуманы даже специальные обозначения единиц измерений:

dbW (дБВт) – здесь отсчет идет относительно 1 Ватта (Вт). Например, пусть уровень мощности составил +20 дБВт. Это значит что мощность увеличилась в 100 раз, то есть на 100 Вт.

dBm (дБм) – здесь у нас отсчет уже идет относительно 1 милливатта (мВт). Например, уровень мощности в +30дБм будет соответственно равен 1 Вт. Не забываем, что это у нас энергетические децибелы, поэтому для них будет справедлива формула

Следующие характеристики – это уже амплитудные децибелы. Для них будет справедлива формула

dBV (дБВ) – как вы догадались, опорное напряжение 1 Вольт. Например, +20дБВ даст – это 10 Вольт

От  дБВ также вытекают другие виды децибелов с разными приставками:

dBmV (дБмВ) – опорный уровень 1 милливольт.

dBuV (дБмкВ) – опорное напряжение 1 микровольт.

Здесь я привел наиболее употребимые специальные виды децибелов в электронике.

Децибелы используются и в других отраслях, где они также показывают отношение каких-либо двух измеряемых величин в логарифмическом масштабе.

При участии Jeer

При неудовлетворительном качестве связи пользователь не может совершить звонок, отправить сообщение или воспользоваться интернетом. Среди производителей принято измерять сигнал в dBm — децибелах. Они представляют собой логарифмическую единицу уровней, затуханий и усилений. Значение, выражаемое в децибелах, считается относительной величиной, как проценты или кратность. Для точного определения уровня сигнала в настройках телефона можно всегда посмотреть текущий показатель dBm.

dBm, dBW, dBuV — что это?

Иногда мы можем встретить такие единицы, как dBm, dBuV и аналогичные им размерности децибела. Эти логарифмические единицы определяют входное (опорное) значение. В случае dBW — то это значение равное 1Вт; для dBuV — 1мкВ (микровольт); для dBmW — 1мВт (милливатт). Способ обозначения мощности в dBmW довольно распространен в радиотехнике.

Пример. Модуль Bluetooth BTM112 имеет чувствительность приемника -83 dBm. Сколько это будет в ваттах? Для определения мы должны использовать уравнение мощности в децибелах, данное в начале этой статьи.

Внимание! Мы рассчитываем мощность, поэтому мы используем шаблон с коэффициентом 10, а не 20, который предназначен для тока и напряжения. Мы уравниваем его с величиной мощности приемника -83 дБ

Далее делим все на 10. Затем мы должны вычислить десятичный логарифм, поэтому мы возводим 10 в степень -8,3. После этого умножаем левую сторону на знаменатель 0,001. И в конце берем в руки калькулятор и получаем конечный результат. Приемник BTM112 имеет чувствительность 5пВт

Мы уравниваем его с величиной мощности приемника -83 дБ. Далее делим все на 10. Затем мы должны вычислить десятичный логарифм, поэтому мы возводим 10 в степень -8,3. После этого умножаем левую сторону на знаменатель 0,001. И в конце берем в руки калькулятор и получаем конечный результат. Приемник BTM112 имеет чувствительность 5пВт.

По аналогии мы можем рассчитать чувствительность приемника BTM222. После преобразования -88dBm мы получим 1,6пВт.

Если кто-то хочет попрактиковаться в расчетах, то он может сравнить мощность передатчиков этих модулей. BTM112 имеет 4 дБм (2,5 мВт), а BTM222 имеет 18 дБм (63 мВт).

Децибелы для начинающих

В электронике мы сравниваем напряжение, ток и мощность. При процессе преобразования линейной шкалы (столько-то раз) в шкалу децибел, мы должны помнить, что есть два разных шаблона!

Пример преобразования: допустим, что амплитуда сигнала до усиления 0,5В и это наше опорное напряжение Uref. Что касается него, то мы сравниваем с ним напряжение на выходе усилителя (U), например, 2В. Итак, мы делим 2В на 0,5В и получаем 4.

Затем мы вычисляем десятичный логарифм из 4 (на калькуляторе) и результат умножаем на 20. В результате получаем 12 дБ. Теперь мы можем сказать, что усилитель имеет коэффициент усиления 12 дБ.

Чтобы преобразовать обратно децибелы в линейную величину, мы так-же используем два шаблона, которые можно вывести из двух вышеприведенных. Ниже приводим сразу готовые формулы без выводов.

Цифровой мультиметр AN8009
Большой ЖК-дисплей с подсветкой, 9999 отсчетов, измерение TrueRMS…

Подробнее

Пример обратного преобразования. Параметр CMRR (коэффициент ослабления синфазного сигнала) усилителя LM358 составляет 85 дБ. После простых вычислений можно сказать, что LM358 будет усиливать разностные сигналы в 17783 раза лучше, чем обычные сигналы.

Усилитель OPA343 имеет CMRR равный 92 дБ, что в линейном выражении составляет 39811 раз. Этот пример показывает, что небольшое изменение величины децибел может означать очень большое изменение линейной шкалы.

Получается нужно всегда иметь с собой калькулятор для преобразования этих децибел? Конечно же, нет! Достаточно запомнить лишь несколько общих значений, чтобы оценить усиление/затухание с достаточной точностью. Посмотрите на таблицу:

Обратите внимание на значения 20 дБ, 40 дБ, 60 дБ для тока и напряжения. Увеличение децибел каждые 20 дБ вызывает 10-кратное увеличение отношения исследуемых величин

Важным числом является 3dB — оно появляется очень часто при проектировании фильтров. Например, в определении частоты среза — частота, при которой затухание фильтра составляет 3 дб, то есть он уменьшает амплитуду сигнала в 1,41 раза (квадратный корень из 2).