增益DB定義分析

增益(dB)簡(jiǎn)介

1.分貝就是放大器增益的單位---dB，放大器輸出與輸入的比值為放大倍數(shù)，單位“倍”，如10倍放大器，100倍放大器。當(dāng)改用“分貝”做單位時(shí)，放大倍數(shù)就稱之為增益，這是一個(gè)概念的兩種稱呼。

2.電學(xué)中的分貝定義的是信號(hào)放大倍數(shù)的對(duì)數(shù)。在對(duì)電壓(電流)與功率放大倍數(shù)的定義是不同的;

dB的兩個(gè)定義方式

1.電壓(電流)放大倍數(shù)分貝數(shù)定義：K=20lg(Vo/Vi)，其中K為放大倍數(shù)的分貝數(shù)，Vo為放大信號(hào)輸出，Vi為信號(hào)輸入;

2.功率放大倍數(shù)分貝數(shù)定義：K=10lg(Po/Pi)，其中K為放大倍數(shù)的分貝數(shù)，Po為放大信號(hào)輸出，Pi為信號(hào)輸入;

4.K>0說明信號(hào)被放大，K=0信號(hào)直通，K<0說明信號(hào)被衰減;

5.以電壓(電流)分貝數(shù)為例(對(duì)應(yīng)攝像機(jī)的圖像信號(hào)增益)：

1)增益為0dB時(shí)，信號(hào)直通，未經(jīng)放大

2)增益為3dB時(shí)，實(shí)際放大倍數(shù)約為1.4

3)增益為6dB時(shí)，實(shí)際放大倍數(shù)約為2

4)增益為9dB時(shí)，實(shí)際放大倍數(shù)約為2.8

5)增益為12dB時(shí)，實(shí)際放大倍數(shù)約為4

6)增益為18dB時(shí)，實(shí)際放大倍數(shù)約為8

分貝數(shù)值中，-3dB和0dB兩個(gè)點(diǎn)是必須了解的。

關(guān)于-3dB帶寬

-3dB也叫半功率點(diǎn)或截止頻率點(diǎn)。這時(shí)功率是正常時(shí)的一半，電壓或電流是正常時(shí)的0.707。在電聲系統(tǒng)中，±3dB的差別被認(rèn)為不會(huì)影響總特性。所以各種設(shè)備指標(biāo)，如頻率范圍，輸出電平等，不加說明的話都可能有±3dB的出入。

隨著輸入頻率上升，放大電路的電壓放大倍數(shù)將下降，當(dāng)電壓幅度降至最大值的0.707倍時(shí)的位置，為截止頻率。這時(shí)功率值恰好是最大功率的一半所以又稱為是半功率點(diǎn)。用分貝表示正好下降了3dB(根據(jù)電壓幅度計(jì)算：20log(0.707)=-3dB，根據(jù)功率計(jì)算：10log(0.5)=-3dB)，對(duì)應(yīng)的頻率稱為上截止頻率，又常稱為-3dB帶寬。

關(guān)于0dB

0dB表示輸出與輸入或兩個(gè)比較信號(hào)一樣大。分貝是一個(gè)相對(duì)大小的量，沒有絕對(duì)的量值。可您在電平表或馬路上的噪聲計(jì)上也能看到多少dB的測(cè)出值，這是因?yàn)槿藗兘o0dB先定了一個(gè)基準(zhǔn)。

例如聲音計(jì)的0dB是2×10-4μb(微巴)，這樣馬路上的噪聲是50dB、60dB就有了絕對(duì)的輕響概念。常用的0dB基準(zhǔn)有下面幾種：dBFS——以滿刻度的量值為0dB，常用于各種特性曲線上;dBm——在600Ω負(fù)載上產(chǎn)生1mW功率(或0.775V電壓)為0dB，常用于交流電平測(cè)量?jī)x表上;dBV——以1伏為0dB;dBW——以1瓦為0dB。

不管是振幅類還是平方項(xiàng)，變成分貝后它們的量級(jí)是一致的，可以直接進(jìn)行比較、計(jì)算。放大器級(jí)聯(lián)時(shí)，總的放大倍數(shù)是各級(jí)相乘。用分貝做單位時(shí)，級(jí)聯(lián)放大器的總增益就是相加。