Verhältnis-zu-dB-Rechner für Spannung und Leistung

Wählen Sie Spannung oder Amplitude für vergleichbare Feldgrößen und Leistung für Leistungsverhältnisse. Für Spannung und Amplitude wird der dekadische Logarithmus mit 20, für Leistung mit 10 multipliziert. Die Antwort enthält Multiplikator, Formel, dB-Wert und die Einordnung als Verstärkung, Dämpfung oder Eins. Die Berechnung ist deterministisch, benötigt kein Netzwerk und verhindert den häufigen Fehler, den korrekten Dezibelwert zu verdoppeln oder zu halbieren.

Wählen Sie zuerst die richtige Konvention

Dezibel stellen ein Verhältnis logarithmisch dar, doch der richtige Multiplikator hängt von der verglichenen Größe ab. Für ein Leistungsverhältnis verwenden Sie 10 mal den dekadischen Logarithmus von Pout/Pin. Für Spannung verwenden Sie 20 mal den dekadischen Logarithmus von Vout/Vin, wenn gleiche Impedanzen vorliegen oder ausdrücklich die Spannungsverstärkung gefragt ist. Die Zwanzigerregel gilt ebenfalls für Amplituden, deren Leistung proportional zum Quadrat der Amplitude ist; dieses Quadrat erklärt die Verdopplung. Bestimmen Sie daher zuerst die Bedeutung Ihrer Eingabe: Wählen Sie Leistung für Pout/Pin und Spannung für Vout/Vin. Amplitude wird wie Spannung behandelt. Das Verhältnis muss dimensionslos sein, weshalb Zähler und Nenner kompatible Einheiten benötigen. Gleichen Sie vor der Division unterschiedliche Skalen wie Millivolt und Volt an. Durch diese bewusste Wahl vermeiden Sie den typischen Faktor-zwei-Fehler beim dB-Ergebnis.

Deuten Sie positive, null und negative Ergebnisse

Geben Sie ein endliches lineares Verhältnis größer als null ein. Über eins ist die Ausgangsgröße größer als die Eingangsgröße; der dB-Wert ist positiv und wird als Verstärkung eingestuft. Genau eins ergibt null Dezibel und wird als Einsverhältnis bezeichnet. Zwischen null und eins entsteht ein negativer Wert, der Dämpfung bedeutet. Null und negative Zahlen besitzen keinen reellen dekadischen Logarithmus und führen deshalb zu einem Eingabefehler. Als Kontrollwerte gilt: Ein Leistungsverhältnis von zwei entspricht ungefähr 3.0103 dB, ein Spannungs- oder Amplitudenverhältnis von zwei ungefähr 6.0206 dB. Ein Verhältnis von zehn ergibt bei Leistung 10 dB und bei Spannung 20 dB. Die Antwort nennt den normalisierten Typ, den Multiplikator zehn oder zwanzig und die verwendete Formel. Stabile Rundung erhält sinnvolle Genauigkeit und reproduzierbare Werte. Jede erfolgreiche API-Berechnung kostet $0.002.

Beachten Sie vergleichbare Referenzbedingungen

Verwenden Sie das Ergebnis erst, nachdem Sie vergleichbare Bedingungen für Zähler und Nenner bestätigt haben. Die Spannungsformel mit 20 log10 passt bei gleichen Impedanzen oder wenn nur die Spannungsverstärkung angegeben werden soll. Unterscheiden sich Ein- und Ausgangsimpedanz und geht es um übertragene Leistung, bestimmt das Spannungsverhältnis allein das Leistungsverhältnis nicht. Berücksichtigen Sie die Impedanzen und wenden Sie anschließend 10 log10 auf das ermittelte Leistungsverhältnis an. Das ist bei HF-Systemen, Übertragungsleitungen, Audio und Verstärkern mit verschiedenen Lasten wichtig. Der Rechner wandelt ein reines Verhältnis um; absolute Pegel wie dBm, dBW, dBV oder Schalldruckpegel erfordern einen festgelegten Bezug und werden nicht berechnet. Ebenso wird nicht erkannt, ob Spitzenwert, RMS oder Spitze-Spitze gemeint ist. Verwenden Sie auf beiden Seiten dieselbe Definition. Bei Kaskaden können korrekt berechnete dB-Verstärkungen addiert werden. Negative Werte bedeuten Dämpfung, null dB bedeutet Eins. Formel und Multiplikator erleichtern die Prüfung von Tabellen, Messungen und Entwürfen.