Электротехника и электроника

Конвертер дБ, дБм и ватт

Преобразуйте уровни мощности и действующего напряжения или рассчитайте отношения усиления и потерь.

Ваши данные

Ваши результаты

Мощность: —

dBm: —

dBW: —

Действующее напряжение: —

dBV: —

dBµV: —

Ток: —

Формула—

Правильно преобразуйте абсолютные уровни сигнала и отношения усиления

Преобразуйте уровни мощности и действующего напряжения RMS либо переводите усиление или ослабление между децибелами и линейными отношениями. Режим абсолютных уровней использует положительный активный импеданс для связи напряжения, тока и мощности. Режим усиления предполагает одинаковые входной и выходной импедансы. Различение уровня и отношения помогает сравнивать измерения, не путая единицу с опорным уровнем, например dBm, с относительным изменением в dB.

Пошаговая инструкция

Выберите уровни мощности и напряжения, если у вас есть абсолютное измерение. Введите значение, выберите W, mW, V, mV, dBm, dBW, dBV или dBµV и введите импеданс в Ω. Введённое напряжение означает действующее напряжение RMS, а не пиковую амплитуду или размах от пика до пика.
Считайте мощность, действующее напряжение RMS, ток и четыре результата логарифмических уровней. Отрицательное логарифмическое значение допустимо: оно означает уровень ниже опорного для этой единицы. Вводимые линейные значения мощности и напряжения должны быть неотрицательными; импеданс должен оставаться положительным.
Выберите усиление и ослабление при сравнении выхода со входом. Введите dB, отношение мощностей или отношение напряжений, затем считайте соответствующие отношения. Положительные dB означают усиление, отрицательные dB — ослабление; режим не рассчитывает абсолютный выходной уровень без входного уровня.

Настройки и ограничения

Опорные уровни: Опорный уровень dBm равен 1 mW, а dBW — 1 W. Для dBV он равен 1 V RMS, а для dBµV — 1 µV RMS. Для уровней мощности используется 10 log10 отношения к опорному значению; для уровней напряжения — 20 log10. Выбирайте фактическую единицу измерения, а не считайте все логарифмические значения взаимозаменяемыми.
Импеданс и RMS: Для активного импеданса модель использует P = Vrms² / Z и I = Vrms / Z. Изменение импеданса при постоянной мощности меняет напряжение и ток; при постоянном напряжении оно меняет мощность. Реактивные нагрузки, рассогласование импедансов и отражения в линиях передачи требуют другой модели.
Отношения усиления и ослабления: Отношение мощностей равно 10 в степени dB/10; отношение напряжений равно 10 в степени dB/20. Парные отношения предполагают одинаковые импедансы. Если входной и выходной импедансы различаются, одно отношение напряжений не определяет усиление мощности; сначала рассчитайте каждую мощность по соответствующему импедансу.

Разбор примера

В режиме уровней введите 0 dBm на 50 Ω. Результат — 0.001 W, примерно 0.223607 V RMS и 4.47214 mA. Измените уровень на 30 dBm при том же импедансе: мощность станет 1 W, напряжение — 7.07107 V RMS, а ток — 141.421 mA.

Ожидаемый результат
dBm	P	Vrms	Irms	dBW
0	0.001 W	0.223607 V	4.47214 mA	−30
30	1 W	7.07107 V	141.421 mA	0

Увеличение на 30 dB умножает мощность на 1000, а напряжение увеличивает в число раз, равное квадратному корню из этого множителя. В режиме усиления введите 6 dB, чтобы получить отношение мощностей 3.98107 и отношение напряжений 1.99526. Поэтому округлённое усиление 6 dB близко к удвоению напряжения при условии одинаковых импедансов.

Вопросы и устранение неполадок

Означает ли 0 dBm отсутствие сигнала?

Это означает мощность, равную опорному уровню 1 mW. Нулевая линейная мощность, напротив, даёт нулевые напряжение и ток и логарифмический результат −∞. Конечное отрицательное значение dBm всё равно представляет положительную мощность ниже опорного уровня.

Почему изменение импеданса не изменило dBm?

Когда на входе выбрана единица мощности, введённая мощность остаётся постоянной, а импеданс меняет рассчитанные напряжение и ток. При входной единице напряжения напряжение остаётся постоянным, а мощность меняется. Перед сравнением этих случаев проверьте выбранную входную единицу.

Можно ли напрямую ввести пиковое напряжение синусоиды?

Перед использованием режима уровней преобразуйте его в RMS: для синусоиды Vrms = Vpk / √2. Размах от пика до пика сначала нужно разделить пополам, чтобы получить пиковую амплитуду. Варианты V и mV калькулятора не выполняют эти преобразования формы сигнала автоматически.