Come si convertono i segnali dai livelli di tensione ai corrispondenti equivalenti in decibel e/o ai livelli di corrente?

Analizziamo come convertire i segnali tra equivalenti di tensione, corrente e decibel.

Comprensione dei decibel (dB)

I decibel sono un'unità logaritmica utilizzata per esprimere rapporti, spesso di potenza o ampiezza. Sono particolarmente utili quando si ha a che fare con gamme ampie, come nell'audio e nelle telecomunicazioni.

Formule chiave

* Potenza in dB: dB =10 * log10 (P2 / P1)

* P1:Potenza di riferimento

* P2:Potenza misurata

* Tensione o corrente in dB: dB =20 * log10 (V2 / V1) o dB =20 * log10 (I2 / I1)

* V1, I1:tensione o corrente di riferimento

* V2, I2:tensione o corrente misurata

Passaggi di conversione

1. Determinare il valore di riferimento:

* È necessaria una tensione, corrente o potenza di riferimento con cui confrontare i valori misurati. I riferimenti comuni includono:

* Tensione: 1 Volt (V)

* Corrente: 1 Ampere (A)

* Potenza: 1 milliwatt (mW)

2. Calcola il rapporto:

* Dividere il valore misurato (V2, I2 o P2) per il valore di riferimento (V1, I1 o P1).

3. Applica la formula dB:

* Utilizzare la formula appropriata (10 * log10 per potenza o 20 * log10 per tensione/corrente) per calcolare il valore dB.

Esempio:

Supponiamo che misuri una tensione di 2,5 V e stai utilizzando un riferimento di 1 V:

* Rapporto: 2,5 V / 1 V =2,5

* Conversione dB: dB =20 * log10 (2,5) ≈ 7,96 dB

Considerazioni importanti:

* Valori di riferimento: Indica sempre chiaramente il tuo valore di riferimento quando esprimi i valori in dB.

* Potenza rispetto a tensione/corrente: Si noti che la formula dB differisce per potenza (10 * log10) e tensione/corrente (20 * log10).

* Guadagno e attenuazione: I valori dB positivi indicano guadagno (amplificazione), mentre i valori dB negativi indicano attenuazione (indebolimento).

Conversione dB in tensione o corrente:

Per passare da dB a tensione o corrente, utilizzare l'inverso della formula dB:

* Tensione o corrente: V2 =V1 * 10^(dB/20) o I2 =I1 * 10^(dB/20)

Esempio:

Se hai un segnale che è 3 dB più alto del tuo riferimento di 1 V:

* Tensione: V2 =1 V * 10^(3 dB / 20) ≈ 1,41 V

Applicazioni principali:

* Ingegneria dell'audio: Misurazione dei livelli sonori, dei guadagni dell'amplificatore, ecc.

* Telecomunicazioni: Esprimere la potenza del segnale, perdite nei cavi, ecc.

* Elettronica: Analisi del guadagno dell'amplificatore, delle prestazioni del filtro, ecc.

Fammi sapere se desideri lavorare su un esempio specifico o se hai altre domande sulle conversioni dB!