¿Por qué 10Log (p1 / p2) y 20Log (v1 / v2)? ¿Por qué no solo 10Log (x1 / x2)? [duplicar]

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Según mi comprensión actual muy básica de los decibelios en electrónica, se dice que debo usar la fórmula db = 10Log(p1/p2) si quiero calcular la proporción power en db entre dos valores y la fórmula db = 20Log(v1/v2) si quiero calcular la ración de db voltage (o actual) entre dos valores.

Aunque entiendo cómo se derivan estas fórmulas, no entiendo por qué necesitamos dos fórmulas (una para la potencia y otra para el voltaje), ¿son realmente necesarias dos fórmulas? Estoy preguntando esto porque, según tengo entendido, el valor db calculado en sí mismo es solo una relación entre dos valores y, de ser así, ¿no es una relación solo una relación y nada más?

En otras palabras, en mi cabeza, ¡duplicar la potencia o duplicar el voltaje es exactamente lo mismo! Ambos valores se están duplicando, por lo que esperaría el mismo resultado de relación db de ambas comparaciones (potencia y voltaje). A continuación hay dos ejemplos:

Ejemplo de poder:

P1 = 200;
p2 = 100;

db = 10Log(p1/p2) = 3 db.

Ejemplo de voltaje:

v1 = 200;
v2 = 100;

db = 10Log(v1/v2) = 3 db ... (notice not using 20Log(v1/v2) formula here)

La lógica anterior tiene sentido para mí porque veo que la duplicación se duplica, no me importa si estamos duplicando la potencia o duplicando el voltaje, ambas mediciones se están duplicando, ¿por qué no deberían tener el mismo valor de db? ¿Especialmente porque ya especificamos vatios o voltios en el resultado de las unidades db (dBm, dBv dBu, dBc, etc.)?

¿Qué me estoy perdiendo?

Gracias.

    
pregunta T555

2 respuestas

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Creo que la razón es histórica. LA compañía telefónica (Bel como en Graham Bell) usó la escala de decibeles para caracterizar sus equipos usando la definición de potencia. Por lo tanto, incluso si las mediciones se realizaran en la escala de voltaje, se necesitaron para estar en el formato de decibelios de potencia equivalente para la comparación con las especificaciones.

Un ejemplo simple: la oficina central conduce un cable con 1W de potencia. Tiene que garantizar que el cable tenga una atenuación 3dB o menor para el cliente, lo que le otorga al menos 0.5W de potencia. Supongamos que la carga es de 1 ohm. Un técnico va a realizar mediciones para verificar, mide el voltaje y obtiene 0.707V (que es de hecho 0.5W). log (1 / 0.707) = 0.15. Entonces, si multiplica eso por 10 y lo llama decibelio, sería 1.5. Por lo que es difícil de comparar con la especificación. Lo multiplica por 20, obtiene 3dB y puede hacer una comparación directa con la especificación.

    
respondido por el rioraxe
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En otras palabras, en mi cabeza, una duplicación de potencia o duplicación de voltaje   es exactamente lo mismo!

Incorrecto: duplicar el voltaje cuadruplica la potencia. Continuando ....

Los decibeles tienen que ver con las relaciones de poder.

En tu pregunta, dices que quieres calcular la relación de db de voltaje (o corriente). Aquí es donde te estás confundiendo.

Por ejemplo, si dije que la "señal" a través de una resistencia aumentó en 6.02 dB, la potencia habrá aumentado cuatro veces y el voltaje se habrá duplicado.

Por otro lado, si dijera que el voltaje se ha duplicado, en términos de dB, esto es: -

20log (2) = 6.0205 dB y si dijera que la potencia se ha cuadruplicado, en términos de dB, esto es: -

10log (4) = 6.0205 dB. ¿Esto tiene sentido?

El problema básico es que usted cree que existe una "db ratio de voltaje (o corriente)" y que de alguna manera esto es independiente o diferente a la potencia.

    
respondido por el Andy aka

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