tìm hiểu đơn vị db

Đ tài ề : Tìm Hi u Đ n V dB ể ơ ị

GVHD: HÀ VĂN KHA LY

SVTH: Lê Thành Hi u ế 08902211

SVTH: Lê Duy Đ o ạ 08902191

TR ƯỜ NG Đ I H C CÔNG NGHI P TP.HCM Ạ Ọ Ệ KHOA CÔNG NGH ĐI N T Ệ Ệ Ử

MÔN H C: H TH NG VI N THÔNG Ọ Ệ Ố Ễ

N i dung trình bày: ộ

C.1 c b n DECIBEL :ơ ả

C.2 dBm và dBW

C.3 VOLUME Đ N V (VU)Ơ Ị

C.4 S D NG decibel v i dòng đi n và đi n áp TÍN HI UỬ Ụ ớ ệ ệ Ệ

C.5 Tính m t giá tr s độ ị ố ược gán cho m t giá tr dBộ ị

s hi u bi t rõ ràng decibel (dB) là c n thi t. M c tiêu c a ph l c này là đ t o đi u ki n thu n l i đ t n d ng l i ự ể ế ầ ế ụ ủ ụ ụ ể ạ ề ệ ậ ợ ể ậ ụ ợ

th c a công c h u ích này.ế ủ ụ ữ

 Decibel liên quan đ n m t t l c a hai s lế ộ ỷ ệ ủ ố ượng đi n nh watt, volt, và amperes.ệ ư

 đ u vào và đ u ra có th đầ ầ ể ược đ c tr ng b i m t m c đ tín hi u, có th đo đặ ư ở ộ ứ ộ ệ ể ược ho c watts (W), ampe (A), ặ

ho c volt (V). ặ

 dB = 10 log (P1/P2) Ho c dB= 10log ặ (P2/P1)

C1: c b n DECIBEL : ơ ả

d u hi u tích c c (+) ch ng h n là 3 dB, 11dB, 37 dB, và m t m t mát kí hi u (-) -3 dB, -11 dB, -43 dB ấ ệ ự ẳ ạ ộ ấ ệ

s d ng cùng m t đ n v c a m t m ng, ch ng h n nh watt. Các đ n v c a W.ử ụ ộ ơ ị ủ ộ ạ ẳ ạ ư ơ ị ủ

 Các đ n v c a W. ơ ị ủ

 1 W = 1000 milliwatt (mW)

 1 W =1, 000, 000 (1 x) Microwatts (mW)

 1 W = 0,001 kW (kW)

 1.000 mW = 1 W

 1 kW = 1000 W

dB = 10 log (P1/P2) Ho c dB= 10log ặ (P2/P1)

 Bây gi chúng ta đã bi t đờ ế ược làm th nào đ x lý các t l 10, 100, 1000 và 0.1, 0.01, 0.001. Nh ng đi u này, tế ể ử ỷ ệ ữ ề ương ng ứ giá tr dB +10 dB, 20 dB, và 30 dB;-10 dB,-20 dB, -30 dBị

P1/P2 ho c ặ

P2/P1

Bước ti p theo chúng ta s là đ tìm hi u đ l y đế ẽ ể ể ể ấ ược các dB giá tr cho t l công su t n m trong kho ng t ị ỷ ệ ấ ằ ả ừ

1 đ n 10, 10 và 100, 0.1 và 0,01ế

 B i vì đ u ra c a m ng lở ầ ủ ạ ưới này là l n h n đ u vào, m ng lớ ơ ầ ạ ưới có được dB giá tr 10 log( 4/2)= 10 log 2 =10 × ị 0,3010 = 3,01 dB Chúng ta làm tròn giá tr này 3 dBị

V i quy t c 3 dB, b i s c a 3 là d dàng tính. Công su t chúng ta l n lớ ắ ộ ố ủ ễ ấ ầ ượt tăng 2, 4 , và 8( công su t), chúng ta ấ

bi t r ng (x p x ) dB tế ằ ấ ỉ ương đương giá tr là 3 dB, 6 dB, và 9 dB ị

Chúng ta xét ví d : M t m ng có m t đ u vào 6 mW và đ t đụ ộ ạ ộ ầ ạ ược c a 9 dB chúng ta đo lủ ường t i các c ng đ u ra?ạ ổ ầ

Chúng ta chia +9 dB m ng vào ba m ng, v i m c tăng c a 3 dB. Đây là đạ ạ ớ ứ ủ ược hi n th trong s đ sau đây:ể ị ơ ồ

3 dB là tăng g p đôi giá tr công su t đ u ra c a m t m ng v i dB +3 có 2 × m c năng l ấ ị ấ ầ ủ ộ ạ ớ ứ ượ ng t i đ u vào Ta tính đ ạ ầ ượ c m c công su t ứ ấ

t i đi m C là 48mW ạ ể

Vì v y chúng ta th y r ng m t m ng l ậ ấ ằ ộ ạ ướ ớ i v i m t đ u vào c a 6 mW và tăng 9dB, s có công su t 48 mW.  ộ ầ ủ ẽ ấ

Ta xét 1 ví d ti p theo:ụ ế

Chúng ta có th chia thành hai m ng b ng cách s d ng các giá tr dB là quen thu c v i chúng ta:ể ạ ằ ử ụ ị ộ ớ

 M ng đ u tiên nhân c a nó đ u vào b ng 10 l n (+10 dB). K t qu là 15 × 10 mW. Đây là giá tr c a t i A m ng th ạ ầ ủ ầ ằ ầ ế ả ị ủ ạ ạ ứ hai có m t s m t mát 3 dB, gi m m c đ đ u vào m t n a. Các đ u vào là 150 MW và ta có giá tr c a m ng th hai là 150 ộ ự ấ ả ứ ộ ầ ộ ử ầ ị ủ ạ ứ

× 0.5 mW

11/24/14

Đi u này có th đề ể ược chia nh sau:ư

nh r ng 50 dB là m t s nhân c a và -6 dB là m t m t mát mà gi m giá tr 1/4 đ u vào đó m ng th hai. Bây gi đ u vào ớ ằ ộ ố ủ ộ ấ ả ị ầ ạ ứ ờ ầ cho m ng đ u tiên 0,3 mW và do đó ta có k t qu c a m ng l ạ ầ ế ả ủ ạ ướ ầ i đ u tiên (A) là 0,3 mW × 100.000 ho c 30.000 mW (30 ặ w). Đ u ra c a m ng th hai (B) là m t ph n t giá tr (t c là,-6 dB), ho c 7500 mW ầ ủ ạ ứ ộ ầ ư ị ứ ặ

Trong th c t 1 tín hi u năng lự ế ệ ượng truy n đ n n i tr i qua m t lo t m ng m i v i giá tr thêm ho c m t dBề ế ơ ả ộ ạ ạ ỗ ớ ị ặ ấ

Ý tưởng là chúng ta có th k t h p m t s m ng lể ế ợ ộ ố ạ ưới thành m t m ng duy nh t tộ ạ ấ ương đương liên quan đ n tăng ho c ế ặ

gi m. ả

Chúng ta t ng h p: 12-28 + 7-11 =-20, và -20 dB là m t con s chúng ta có th d dàng x lý. Vì v y, các m ng ổ ợ ộ ố ể ễ ử ậ ạ

tương đương nh dư ưới đây:

Bây gi chúng ta s gi i quy t bài toán ngờ ẽ ả ế ượ ạc l i. Ta có công su t đi n c a m ng cu i và yêu c u năng ấ ệ ủ ạ ố ầ

lượng đ u vào cho m ng đ u tiênầ ạ ầ

T ng h p các giá tr đ có m t m ng l ổ ợ ị ể ộ ạ ướ ươ i t ng đ ươ ng duy nh t: 23 + 15 -12= 26 dB ấ

Nh v y: ư ậ

Đ u tiên chúng ta ph i t đ t câu h i :  ầ ả ự ặ ỏ đ u vào l n h n hay nh h n đ u ra?ầ ớ ơ ỏ ơ ầ

M ng này đã đ t đ ạ ạ ượ c 26dB, do đó chúng ta bi t r ng các đ u vào ph i nh h n đ u ra ế ằ ầ ả ỏ ơ ầ

20 dB là 100, 23 dB là 200, và 26 dB là 400. Vì v y, đ u vào là 1/400 đ u ra 40/400 (mW) = 0,1 mW ậ ầ ầ

C.2 dBm và dBW

Đây là nh ng ngu n g c đ n v decibel đ u tiên mà chúng ta s h c. DBm c ng là m t t l  Nó là m t giá tr ữ ồ ố ơ ị ầ ẽ ọ ũ ộ ỷ ệ ộ ị decibel liên quan đ n m t miliwatt (1 mW). DBW là m t giá tr decibel liên quan đ n m t watt (1 W).ế ộ ộ ị ế ộ

Dưới đây là m t vài m i quan h chúng ta nên nh :ộ ố ệ ớ

M t khi chúng ta có m t t m hi u bi t c a dBm và dBW, chúng ta s tìm th y nó d dàng h n đ làm vi c ộ ộ ầ ể ế ủ ẽ ấ ễ ơ ể ệ

v n đ v i các m ng. Chúng ta s tìm hi u m t s ví d :ấ ề ớ ạ ẽ ể ộ ố ụ

Trước tiên, chúng ta chuy n đ i đ u vào, 8 mW sang dBm. Nhìn cách đ n gi n nó là: 2mW = 3 dBm, 4 mW = 6 ể ổ ầ ơ ả dBm, và 8 mW = dBm 9. Bây gi ta có đờ ược câu tr l i, giá tr đ u ra là 9 dBm + 23 dB = 32 dBm.ả ờ ị ầ

C.3 VOLUME Đ N V (VU) Ơ Ị

VU là đ n v thông thơ ị ường đ đo lể ường m c đ l n. VU có th có liên quan dBm ch v i m t hình sin (m t giai ứ ộ ớ ể ỉ ớ ộ ộ

đi u đ n gi n c a m t t n s ) gi a 35 Hz và 10.000 Hz. ệ ơ ả ủ ộ ầ ố ữ

Các m i quan h sau:ố ệ

M c công su t: dBm = VU-1,4 dB (Cho tín hi u âm thanh ph c t p).ứ ấ ệ ứ ạ

Ng ườ i ta có th h i: N u b n đ c trên kênh ch ể ỏ ế ạ ọ ươ ng trình c a đài truy n hình -11 VU, ủ ề

t ươ ng đ ươ ng s đ ẽ ượ c trong dBm? Đ c trong VU-1,4 dB = đ c trong dBm ọ ọ

Vì v y, câu tr l i là: ậ ả ờ

-11 VU - 1,4 dB = - 12,4 dBm

C.4 S D NG decibel v i dòng đi n và đi n áp TÍN HI U Ử Ụ ớ ệ ệ Ệ

 Ta có các công th c tính :ứ

E1 và E2 là tín hi u ệ đi n ệ áp tương ứng trên R1 và R2

Ta xét ví d : ụ đi n ệ áp 10 V t i ạ các đ u ầ vào và V 100 ở đ u ầ ra

Đ t đạ ược c a m ng là gì ?ủ ạ

ta tính đc: dB = 20 log 100/10 = 20 dB

Vd: M t m ng lộ ạ ướ ươi t ng t nh có m t đ u ra tín hi u là 40 V và m t 6 dB. H i tín hi u đi n áp vào ?  Áp ự ư ộ ầ ệ ấ ỏ ệ ệ

d ng ct ta có: -6 dB = 20 log 40/ụ X

Đ u ra gi m áp và gi m ½ ta d dàng tính đầ ả ả ễ ược giá tr đ u vào = 80vị ầ

C.5 Tính m t giá tr s đ ộ ị ố ượ c gán cho m t giá tr dB ộ ị

B n ch t c a v n đ tính toán m t giá tr s khi bi t giá tr dB:ả ấ ủ ấ ề ộ ị ố ế ị

quy đ nh nh sau: N u chúng ta đị ư ế ược cho logarit c a m t s , nh ng gì là s ? Ví d v i m ng đ t đủ ộ ố ữ ố ụ ớ ạ ạ ược 3 dB và 20

dB ta có t l ỉ ệ

v i -21,5 dB ?. Chia cho 10 và chúng ta có -2.15. thao tác trên máy tính ớ

B m nút shift + log và giá tr 0,00708 xu t hi n trên màn hình.ấ ị ấ ệ

tương t v i 26,8 dB. Nh p con s này trên bàn phím và chia cho 10,nh n 2 Nút F, nh p (10^ự ớ ậ ố ấ ậ x ). k t qu s ế ả ố

xu t hi n trên màn hình th  Nó là 478,63.ấ ệ ị

Khi làm vi c trong l nh v c đi n áp ho c cệ ĩ ự ệ ặ ường đ dòng, chúng ta chia giá tr dB 20 ch không ph i h n 10. ộ ị ứ ả ơ

H t ế