电子电路模电数电计算器
Decibel Calculators
Enter any one value and click on calculate (adjacent to input box). Result will be displayed.
分贝 dB 换算计算器
分贝是把两个量的比值取对数得到的相对单位,功率比用 10 倍对数,电压、电流这类幅值比用 20 倍对数。工程上用它描述增益、衰减、信噪比和声压级,因为人耳和电路动态范围都呈对数特性。这个工具支持功率比、电压比与 dB 的双向换算,并给出 dBm、dBW 的绝对功率折算。
使用方法
- 选择换算方向:倍数转 dB 或 dB 转倍数
- 功率类选 10·lg,电压、电流、声压类选 20·lg
- 需要绝对功率时填入参考电平(dBm 以 1 mW 为 0 dB)
计算公式
| 功率比转 dB | dB = 10 · lg(P2 / P1) 适用于功率、能量、声强 |
|---|---|
| 幅值比转 dB | dB = 20 · lg(V2 / V1) 适用于电压、电流、声压,等价于功率比的平方 |
| 绝对功率 | P(dBm) = 10 · lg(P / 1mW) 0 dBm = 1 mW,30 dBm = 1 W |
计算示例
放大器输入 10 mW,输出 2 W,求增益
- 功率比 = 2000 mW / 10 mW = 200
- dB = 10 · lg(200) ≈ 23 dB
- 若按电压比计算:电压比 = √200 ≈ 14.1,20 · lg(14.1) ≈ 23 dB
结果:增益约 23 dB
2 W 功放接 50 Ω 负载,从功率反推 dBm 与增益
- 功率栏填 2、Load 填 50,点功率那一行的 Calculate:dBm = 10·lg(2 / 0.001) = 10·lg2000 = 33.01
- 同一次点击顺带给电压:V = √(P·Z) = √(2 × 50) = √100 = 10 V
- 驱动端只有 10 mW,功率栏改填 0.01:dBm = 10·lg(0.01 / 0.001) = 10·lg10 = 10 dB,V = √(0.01 × 50) = 0.707 V
- 增益 = 33.01 − 10 = 23.01 dB;换第一组核对:电压比 10 / 0.707 = 14.14,20·lg14.14 = 23.01 dB,两种口径对得上
- 功率比 = 2 / 0.01 = 200,10·lg200 = 23.01 dB:同一个 dB 值,功率用 10 倍对数、幅值用 20 倍对数
结果:增益 23.01 dB,功率放大 200 倍、电压放大 14.14 倍
要点与常见误区
- 功率翻倍是 +3 dB,电压翻倍是 +6 dB,这两个数字记住就能口算大部分链路预算。
- 功率减半 −3 dB 常被称作半功率点,滤波器截止频率就定义在这里。
- dB 只能相加不能相乘:两级各 10 dB 的放大器串联,总增益是 20 dB。
- 第一组 Voltage Gain 那一行反算时,页面给出的功率比是 VG × 1.414 而不是 VG²:电压比填 10 得 dB 20.0、功率比 14.1,而真实功率比应是 100。要功率倍数就填功率那一栏,或走第二组按 P = V² / Z 自己算
- 第二组的 Load 必须手填,留空时 V = √(P × 0) = 0 而 dBm 照常输出;另外所有结果固定 3 位有效数字,2 W 显示 2.00、10 mW 显示 0.01,做链路预算时按 33.01 + 10 = 43.01 手算比读屏稳
常见问题
- 为什么功率用 10 倍对数、电压用 20 倍?
- 因为功率与电压的平方成正比。电压比先平方再取 10 倍对数,等于 20 倍电压比的对数,两者结果一致。
- dBm 和 dB 有什么区别?
- dB 是相对比值,没有绝对大小;dBm 是以 1 mW 为基准的绝对功率,30 dBm 就是 1 W。
- −3 dB 到底损失了多少?
- 功率剩下约 50.1%,电压剩下约 70.8%。听觉上接近“音量减半”的感受。
- +3 dB 是功率翻倍还是电压翻倍
- 都不是精确值。功率翻倍是 10·lg2 = 3.01 dB,电压翻倍是 20·lg2 = 6.02 dB。填 3 得功率比 2.00、电压比 1.41;填 6 得电压比 2.00、功率比 3.98。判断方法:同一个 dB 值,电压比等于功率比开平方,所以电压翻倍要比功率翻倍多 3 dB
- −10 dB 的衰减器,100 mW 输入还剩多少
- 10·lg0.1 = −10,功率乘 0.1,输出 10 mW;−3 dB 剩 50 mW,−20 dB 剩 1 mW。级联直接相加:−3 dB 串 −10 dB 等于 −13 dB,100 mW 剩 100 × 10^(−1.3) = 5.01 mW,用 dB 相加比逐级乘系数快,也不会累积舍入误差
- dBm 和 dBW 差多少,这个页面能直接换吗
- 差 30 dB:0 dBW = 30 dBm = 1 W,10 W = 40 dBm = 10 dBW。页面只有 dBm 一组、没有 dBW 档,把瓦数填进功率栏读出 dBm 再减 30 就是 dBW。注意 dBm 是绝对功率(以 1 mW 为参考),dB 是相对比值,两者不能填进同一栏比较
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