Дадаць старонку ў закладкі ўсталяваць стартавай
пасаду:дома >> навіны

прадукты Катэгорыя

прадукты Тэгі

Fmuser Сайты

Сіла і амплітуда: ват, вольт і спасылка на дэцыбелы

Date:2019/9/30 16:52:47 Hits:


ўвядзенне
У радыёчастотных прыкладаннях (але і ў вялікай колькасці іншых прыкладанняў) вельмі часта сустракаюцца з вельмі вялікімі і вельмі маленькімі сігналамі. Напрыклад, прыёмаперадатчык можа перадаваць магутнасць 100 W і атрымліваць толькі 10 fW (або 0.000'000'000'000'01 W). Гэтыя надзвычай розныя ўзроўні магутнасці могуць мець аднолькавыя схемы. Вядома, гэтыя лічбы могуць быць выражаны ў ватах з выкарыстаннем інжынерных пазначэнняў (як вышэй) альбо з навуковымі абазначэннямі, напрыклад, 1 · 102 W і 1 · 10 – 14 W, але іх дастаткова складана вымавіць, і калі паказальнік няправільна напісаны , у выніку памылка будзе велізарнай.

Іншы спосаб складаецца ў тым, каб узяць лагарыфм і пераўтварыць усе магутнасці ў dBm. 100 W стане + 50 дБм, а 10 fW стане –110 дБм: з гэтымі лічбамі значна лягчэй кіраваць на памяць і пісаць. Затым, калі паслабленне і ўзмацненне розных блокаў схемы таксама выражаецца ў дБ, каб знайсці канчатковую магутнасць, можна проста скласці ўсё разам, а не памнажаць, што яшчэ больш спрашчае вылічэнні.

Не ўсе зручныя з дБ, дБм і падобнымі (псеўда) блокамі: няма строгай неабходнасці выкарыстоўваць іх, але яны настолькі шырока выкарыстоўваюцца ў тэхніцы, што іх вельмі цяжка пазбегнуць.



Некаторыя тэорыі
Дэцыбелы (дБ) выкарыстоўваюцца для выражэння каэфіцыента магутнасці ў лагарыфмічным парадку, так што вельмі вялікія і вельмі малыя магутнасці можна параўнаць, выкарыстоўваючы зручныя лічбы. Дэцыбел - гэта беспамерная псеўдаадзінка, таму што яна вызначаецца суадносінамі дзвюх сіл. Але паколькі дэцыбелы настолькі зручныя, што для выражэння сапраўднай магутнасці замест простага безразмернага суадносін вельмі часта выкарыстоўваюцца спасылаюцца дэцыбелы.

Калі мы гаворым пра магутнасць, наступнае ўраўненне вызначае ўзровень магутнасці P у dB магутнасці p у W, спасылаючыся на магутнасць p0:

P = 10 log_10 (p / p_0)

Каэфіцыент 10 тлумачыцца тым, што дэцыбелы з'яўляюцца "дзясятай часткай званоў". Але я ніколі не чуў пра якія-небудзь вымярэнні, зробленыя ў Званочках, выкарыстоўваюцца толькі дэцыбелы.

Самы распаўсюджаны блок - дБм (вымаўляецца "дБм"), таксама вядомы як дБмВт або дэцыбел-міліват: гэта проста ўзровень магутнасці ў дБ у параўнанні з эталоннай магутнасцю p0 = 1 мВт. Часам таксама выкарыстоўваецца dBW, і яны выражаюць каэфіцыент магутнасці адносна p0 = 1 W, але яны не вельмі распаўсюджаныя.


Як паказана на прыведзеным сюжэце, лагарыфмічны эфект пераўтварэння дэцыбела цалкам відавочны. Як бачна на гэтай графіцы ўключэння, дБм і дБВ - гэта толькі дзве прамыя лініі, падзеленыя ДБ 30: для пераўтварэння дБм у дБВ проста адняць 30.

У некаторых даменах, напрыклад, прыём аналагавага тэлевізара, звычайна вымяраць напружанне, а не магутнасць. Гэта не праблема, пакуль імпеданс вядомы і зафіксаваны (тэлевізійныя прыёмнікі звычайна выкарыстоўваюць 75 Ω).

Абсалютныя напружання таксама могуць скарыстацца лагацыфровай шкалой дэцыбела, выкарыстоўваючы дэцыбел-мікравольт (dBμV) і дэцыбел-вольт (dBV). Найбольш распаўсюджанымі з'яўляюцца dBμV, якія выражаюць стаўленне напружання адносна u0 = 1 μV. Часам таксама выкарыстоўваецца dBV і яны выражаюць стаўленне напружання адносна u0 = 1 V.

U = 20 log_10 (u / u_0)

Асцярожна, напружання выкарыстоўваюць "20" замест "10" у формуле dB. Гэта таму, што дэцыбелы заўсёды вызначаюцца як рацыён магутнасці; калі ў нас ёсць толькі напружання, мы павінны спачатку іх квадратны, каб знайсці магутнасць. Гэтая сіла двух, калі выводзіцца з лагарыфма, памножыць наяўны каэфіцыент 10 на 2.



Як паказана на прыведзеным сюжэце і падобным чынам, як і раней, лагарыфмічны эфект пераўтварэння дэцыбела цалкам відавочны і для напружанняў. Як бачна на гэтай графіцы ўключэння, dBμV і dBV - гэта толькі дзве прамыя лініі, падзеленыя db 120: для пераўтварэння dBμV у dBV проста аднімаем 120.

Цяпер, калі мы хочам пераўтварыць з сілы ў напружанне і наадварот, нам трэба ведаць імпеданс. Мы проста выкарыстоўваем наступнае раўнанне:

p = u ^ 2 / Z_c

Гэта пераўтварэнне сапраўднае толькі тады, калі сіла імпедансу Zc рэальная і нагрузка супадае з лініяй перадачы.

Калі мы пабудуем узровень магутнасці ў dBm і ўзровень амплітуды ў dBμV як функцыя магутнасці ў W для дадзенага імпедансу (тут Zc = 50 Ω), атрымаем наступнае:


Як і раней, мы маем дзве паралельныя лініі 107 dB адзін ад аднаго. Такім чынам, каб пераўтварыць з dBm у dBμV, проста дадайце 107 dB для Zc = 50 Ω, дадайце 109 dB для Zc = 75 Ω, дадайце 115 dB для Zc = 300 Ω або дадайце 118 dB для Zc = 600 Ω.



практычныя меркаванні
На першы погляд можна падумаць, што з-за лагарыфма кішэнны калькулятар абавязкова мае справу з dBm. На самай справе, грубы разлік можна лёгка зрабіць у галаве. Вы павінны памятаць толькі тры факты:
Магутнасць 1 мВт складае 0 дБм.
Кожны раз, калі магутнасць падвойваецца, дадайце 3 дБ.
Кожны раз, калі магутнасць павялічваецца на каэфіцыент 10, дадайце 10 дБ.


Зараз разгледзім некалькі прыкладаў: выкажам здагадку, у нас магутнасць 26 дБм. Мы можам запісаць 26 dBm = 0 dBm + 10 dB + 10 dB + 3 dB + 3 dB, і з папярэднімі трыма правіламі правілаў мы можам лёгка знайсці магутнасць, робячы 1 mW · 10 · 10 · 2 · 2 = 400 mW .

Іншы прыклад: выкажам здагадку, што ў нас –33dBm: мы можам запісаць як –33 dBm = 0 dBm - 10 dB - 10 dB - 10dB - 3 дБ, і знойдзем 1 mW / 10 / 10 / 10 / 2

Гэта працуе таксама наадварот, напрыклад, 50 мвт проста 1 мВт · 10 · 10 / 2. У дБм маем 0 dBm + 10 dB + 10 dB –3 dB = 17 дБм.

Гэта патрабуе практыкі, але зрабіць гэта вельмі проста. Гэта не так дакладна, як кішэнны калькулятар, таму што вы можаце быць дакладным толькі пры ± 2 дБ, але, прыкладаючы намаганні, дае вельмі добрае ўяўленне пра сілу сігналу.

Аналагічны метад працуе і для dBμV, але правілы розныя:
Амплітуда 1 μV складае 0 dBμV.
Кожны раз, калі амплітуда падвойваецца, дадайце 6 дБ.
Кожны раз, калі амплітуда павялічваецца на каэфіцыент 10, дадайце 20 дБ.


Вы можаце быць здзіўлены разлікамі ў дэцыбелах, прыведзенымі раней, дзе ў dBm дадаюцца dB, што даволі дзіўна. Гэта таму, што дэцыбелы з'яўляюцца псеўда-адзінкамі і паводзяць сябе не так, як звычайна. Стаўленне двух магутнасцей выражаецца ў дБ, але бязмернае: напрыклад, 3 дБ азначае толькі "ўдвая больш". Магутнасць, выражаная ў дБм, гэта сапраўды магутнасць: напрыклад, 10 dBm азначае "10 у разы мацней 1 мВт", гэта 10 мВт.

Цяпер, калі вы дадаеце дэцыбелы (дБ, дБм, ...), з-за іх лагарыфмічнай прыроды вы фактычна памнажаеце зыходныя лічбы разам. Такім чынам, калі вы дадасце ўзмацненне 3 дБ да магутнасці 10 дБм, вы атрымаеце 13 дБм. Але тое, што вы сапраўды зрабілі, памнажае каэфіцыент 2 на магутнасць 10 мВт, атрымліваючы 20 мВт, што на 13 дБм!

Пакуль што добра, дадаваць у галаве нашмат прасцей, чым памнажаць, і гэта робіць дэцыбелы так зручна. Але ёсць праблема: паколькі даданне дэцыбелаў разам адпавядае множанню зыходных фактараў, як можна дадаць (аб'яднаць) магутнасць двух сігналаў? Ну, нельга. Вы не можаце дадаць dBm да dBm. Калі, напрыклад, у вас ёсць схема або прылада, якое аб'ядноўвае магутнасць аднаго сігналу 10 дБм (10 мВт) з сілай іншага сігналу 13 дБм (20 мВт), вынік 10 mW + 20 mW = 30 мВт, што складае 14.8 дБм. Немагчыма зрабіць гэта непасрэдна ў dBm, вы павінны пераўтварыць абедзве магутнасці ў ваты, скласці іх і пераўтварыць іх назад у dBm. Гэта вялікае абмежаванне дэцыбелаў і звычайная памылка; на шчасце, гэтая аперацыя сустракаецца не вельмі часта.


Калі вы хацелі б пабудаваць радыёстанцыю, павялічце свой FM-радыё-перадатчык альбо патрэбны іншы FM-абсталяванне, калі ласка, звяжыцеся з намі: zoey.zhang@fmuser.net.

Пакінь паведамленне

імя *
E-mail *
тэлефон
адрас
код Глядзіце код праверкі? Націсніце абнавіць!
паведамленне

спіс паведамленняў

Каментары Загрузка ...
дома| кампаніі| прадукты| навіны| спампаваць| падтрымка| зваротная сувязь| кантакт| абслугоўванне
FMUSER FM / TV Broadcast One-Stop Пастаўшчык
кантакт