|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
ENCYCLOPEDIA VỀ ĐIỆN TỬ TRUYỀN THANH VÀ KỸ THUẬT ĐIỆN Đề-xi-ben là gì. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện
Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện / Radio nghiệp dư cho người mới bắt đầu Decibel là một phần mười của Bel, một đơn vị logarit được đặt theo tên của người phát minh ra điện thoại, Alexander Graham Bell (1847-1922). Một Bel tương ứng với công suất tín hiệu tăng gấp 10 lần: 1 dB = 10 B = Ig10. Suy giảm công suất gấp 1 lần tương ứng với -0,1 dB = -3,16 B = IgXNUMX. Tuy nhiên, điện áp hoặc dòng điện có công suất thay đổi gấp XNUMX lần chỉ thay đổi XNUMX lần (công suất tỷ lệ với bình phương điện áp hoặc dòng điện). Do đó, mức tăng G hoặc độ suy giảm a, được biểu thị bằng decibel, là: G, α(dB) = 10lg(P2/P1) = 20lg(U2/U1). Hãy cảnh báo những sai lầm phổ biến: không có "decibel điện áp" và "decibel công suất" - bộ khuếch đại có G \u20d 100 dB khuếch đại công suất tín hiệu lên 10 lần và điện áp (nếu trở kháng đầu vào và đầu ra bằng nhau) - bởi 10 lần. Mệnh đề trong ngoặc là cần thiết - xét cho cùng, điện áp và dòng điện xoay chiều có thể được biến đổi mà vẫn giữ nguyên công suất. Sẽ không bao giờ có ai nói rằng một máy biến áp tăng điện áp lên 20 lần sẽ có mức tăng 0 dB. Mức tăng của nó là G = 0,1 dB, hoặc thậm chí α = - 1...XNUMX dB, nếu chúng ta tính đến các tổn thất không đáng kể. Vì vậy, để sử dụng công thức G = 20log(U2/U1), trước tiên bạn phải đưa điện áp đầu vào U1 và điện áp đầu ra U2 về cùng điện trở, trong khi công thức G hoặc α = 10lg(P2/P1) được sử dụng không hạn chế. Hóa ra, bằng decibel, việc đo âm lượng âm thanh, công suất tín hiệu và điện áp, độ khuếch đại và độ suy giảm (độ suy giảm) của bất kỳ mạch, đường dây dài và bộ lọc nào cực kỳ thuận tiện. Chính các nhà khai thác điện báo và điện thoại viên là những người đầu tiên sử dụng rộng rãi decibel - để đánh giá mức độ suy giảm và tín hiệu trong đường dây. Ưu điểm chính hóa ra là trong các phép tính, phép nhân và phép chia được thay thế bằng phép cộng và phép trừ, dễ thực hiện ngay cả trong đầu và trên các biểu đồ được xây dựng theo thang logarit, nhiều đường cong trở nên thẳng. Để đọc bất kỳ giá trị nào tính bằng decibel, bạn cần có mức ban đầu (không). Khi tính toán mức tăng và độ suy giảm, giá trị của giá trị được xem xét ở đầu vào của thiết bị (P1, U1) đóng vai trò là mức ban đầu. Nếu chúng ta đang xử lý một số lượng nhất định, cụ thể có thứ nguyên (logarit chỉ có thể được lấy từ một số không có thứ nguyên), thì mức ban đầu phải được đặt. Mức âm lượng bằng 10 tương ứng với ngưỡng độ nhạy trung bình của thính giác con người, tại đó cường độ âm thanh (mật độ thông lượng âm thanh) là 12-2 W/m2 và áp suất âm thanh là 10·5-5 Pa. Đây là những số lượng cực kỳ nhỏ. Vì vậy, ví dụ, tốc độ dao động của các hạt không khí ở cường độ âm thanh như vậy chỉ là 10 8-1000 m / s và sự dịch chuyển của các hạt này khỏi vị trí cân bằng (ở tần số âm thanh 2 Hz) chỉ là 10 11- XNUMX m, có thể so sánh với các phân tử kích thước! Đây là cơ quan thính giác hoàn hảo mà thiên nhiên đã tạo ra. Giả sử loa của bạn phát triển áp suất âm thanh tiêu chuẩn là 0,2 Pa (ở khoảng cách 1 m với công suất điện đầu vào là 0,1 W), tương ứng với công suất âm thanh (được xác định từ sách tham khảo) là 10 "4 W / m2. Hãy tìm âm lượng tính bằng decibel: 10lg(10-4/10-12) = 80 dB, gần bằng âm lượng của dàn nhạc. Bạn có thể làm mà không cần sách tham khảo, sử dụng dữ liệu áp suất âm thanh, với điều kiện là công suất âm thanh và độ to tỷ lệ thuận với bình phương áp suất âm thanh (giống như công suất tỷ lệ thuận với bình phương điện áp): âm lượng \u20d 0,2lg (2 / 10 5- 80) \u1d XNUMX db. Bảng XNUMX được đưa ra để định hướng. XNUMX liên quan đến độ to, cường độ âm và áp suất âm.
Cần lưu ý rằng thang âm lượng tính bằng decibel có lý do vật lý mạnh mẽ, thậm chí tốt hơn, về mặt sinh lý. Thực tế là đặc điểm của nhận thức chủ quan về độ ồn là phi tuyến tính - nó tuân theo quy luật logarit (cũng như đặc điểm của các cơ quan cảm giác khác). Điều này có nghĩa là để gây ra sự gia tăng đáng kể về âm lượng ở mức thấp, bạn cần thêm rất ít năng lượng và ở mức cao, khá nhiều. Tuy nhiên, theo tỷ lệ phần trăm của mức ban đầu, mức tăng sẽ có cùng giá trị, ví dụ: 26%. Tính theo decibel, giá trị này sẽ là 10lg(1.26/1) = 1 dB. Đây là "bí mật" của thang logarit - sự gia tăng đối số bởi một số nguyên nhân làm thay đổi chức năng đôi khi. Độ mạnh của âm thanh trong bảng. 1 cũng có thể được biểu thị bằng decibel và đối với tần số 1000 Hz, các giá trị sẽ trùng với các giá trị độ ồn. Ở các tần số khác trong dải âm thanh, độ nhạy của thính giác con người có phần khác biệt và với cường độ âm thanh bằng nhau, độ lớn cảm nhận chủ quan thường ít hơn. Sự phụ thuộc giữa cường độ âm thanh và độ lớn của các tần số khác nhau (các số gần các đường cong) được thể hiện trong Hình. 36.
Logarit nghịch đảo, sự phụ thuộc hàm mũ xảy ra trong tự nhiên thường xuyên hơn nhiều so với tuyến tính. Áp suất không khí trong khí quyển giảm đi theo hệ số e (e = 2,72 là cơ số của logarit tự nhiên) cứ sau 8 km tiếp theo, số lượng nguyên tử phóng xạ và khối lượng của chúng giảm đi một nửa sau thời gian bằng chu kỳ bán rã, v.v. .Tất cả các sự phụ thuộc tương tự vào đồ thị được xây dựng trên thang logarit được hiển thị dưới dạng các đường thẳng. Công suất thường được đo tương ứng với mức 1mW. "Số không" này được lấy làm mức điện thoại tiêu chuẩn, tương ứng với điện áp 0,775 V vào tải 600 ohm. Nó cũng thường được sử dụng trong công nghệ vi sóng. Để biểu thị mức XNUMX này, hãy sử dụng (thay vì dB) ký hiệu dBm: P(dBm) = 101d(P/1mW). Công suất 1 mW tương ứng với 0 dBm, 1 W - +30 dBm, 0,1 mW - -10 dBm. Tương tự, cường độ trường thường được tham chiếu ở mức 1 µV/m, ví dụ cường độ trường 46 dBµV tương ứng với 200 µV/m. Để thuận tiện cho việc chuyển đổi giá trị sang decibel và ngược lại, bảng rất hữu ích. 2. Nó chỉ đưa ra đơn vị decibel, với hàng chục thì tình hình đơn giản hơn nhiều. Cứ 10 dB sẽ làm tăng công suất theo hệ số 10 và điện áp theo hệ số 3,16. Cần phải tìm xem công suất và điện áp của tín hiệu ở đầu ra của bộ lọc với độ suy giảm 48 dB giảm bao nhiêu lần. Lưu ý rằng 48 = 40 + 8, 40 dB cho độ suy giảm 10000 lần và 8 dB thêm 6,3 lần. Do đó, công suất đầu ra của bộ lọc giảm theo hệ số 63. Sự giảm điện áp có thể được tìm thấy bằng cách lấy căn bậc hai của số này. Hóa ra là 000 - vì công suất tỷ lệ với bình phương điện áp. Nhưng chúng tôi sẽ tiếp tục tính toán bằng decibel. 250 dB cho 40 lần và 100 dB - 8 lần. Một lần nữa nó quay ra 2,5 lần.
Một vi dụ khac. Mạch khuếch đại có hệ số khuếch đại là 17 dB, trở kháng vào và ra bằng nhau thì hiệu điện thế được khuếch đại lên bao nhiêu lần? Không có 17 dB trong bảng, nhưng 17 = 20 - 3. Mức tăng 20 dB tương ứng với mức tăng điện áp 10 lần và -3 dB có nghĩa là mức suy giảm 1,4 lần. Tổng cộng: 10/1,4=7. Hãy tìm câu trả lời khác nhau: 17 = 8 + 9; 8 dB tương ứng với điện áp tăng 2,5 lần, và 9 dB tương ứng với 2,8 lần. Hãy nhân những con số này trong đầu và nhận được 2,5 2,8 = 7. Tóm lại, đây là một biểu đồ hữu ích liên quan đến tài liệu được trình bày trong phần "Định luật Ohm phức tạp này"(Radio, 2002, số 9, trang 52, 53). Ở đó, chúng tôi đã xem xét mạch đơn giản nhất bao gồm một máy phát có điện trở trong r và tải có điện trở R. Người ta chỉ ra rằng công suất tối đa được truyền đến tải khi các điện trở bằng nhau r = R. Và điều gì sẽ xảy ra nếu chúng không bằng nhau? Công suất cung cấp cho tải sẽ nhỏ hơn, nhưng ít hơn bao nhiêu? Trong Hình 37, câu trả lời được tính bằng decibel tùy thuộc vào hệ số không phù hợp k = r/R.
Câu hỏi tự kiểm tra. Lấy công thức về sự phụ thuộc của công suất cung cấp cho tải tùy thuộc vào hệ số không phù hợp k, sau đó xây dựng biểu đồ tương tự như Hình. 37. Nghĩ xem thông tin nào trên biểu đồ này là dư thừa và cần phải làm gì để đơn giản hóa nó? câu trả lời. Đối với mạch đơn giản chứa nguồn có EMF E và điện trở trong r và tải có điện trở R (Hình 4), dòng điện là l \uXNUMXd E / (r + R).
Điều này đúng cho cả dòng điện một chiều và xoay chiều. Điện áp ở tải sẽ là U = ER / (r + R). Tìm công suất trong tải P = U l = E2R/(r+R)2. Khi điện trở tải và nguồn bằng nhau (R = r) thì công suất này cực đại và là P0 = E2/4r. Tìm khoản lỗ không phù hợp P/P0 = 4rR/(r + R)2. Nếu chúng ta chia cả tử số và mẫu số của vế phải của công thức cho R2 và tính đến r/R = k (hệ số không phù hợp) thì ta có P/P0 = 4k/(1+k)2. Đây là công thức mà đồ thị trong hình. 37. Tất nhiên, công thức đưa ra tỷ lệ P/P0 "in times" và trên biểu đồ, nó đã được dịch sang decibel. Hãy để chúng tôi giải thích bằng một ví dụ: với k = 2, tỷ lệ công suất sẽ là Р/Р0 = 8/9. Với sự trợ giúp của quy tắc trượt (mà tác giả vẫn sử dụng rất thành công mặc dù có một số máy tính và máy tính), trong một phần giây, chúng tôi tìm thấy sự mất mát do không khớp - 0,5 dB. Thật tò mò khi lưu ý rằng phép thay thế k = 0,5 cho cùng một giá trị tổn thất. Điều này có nghĩa là việc giảm một nửa tải (cả theo hướng giảm và tăng) sẽ làm giảm công suất trong tải như nhau. Đây thực sự là trường hợp, và công thức mà chúng ta rút ra sẽ giữ nguyên khi thay thế k'= 1/k. Hãy nhớ rằng một định nghĩa khác về hệ số không phù hợp thường được tìm thấy trong tài liệu: k'= R/r, nhưng kết quả tính toán tổn thất là như nhau. Do đó, biểu đồ trong hình. 37, được xây dựng trên thang logarit, đối xứng với điểm k = 1. Hoàn toàn có thể vượt qua một nửa của nó, lấy các giá trị của k nhỏ hơn hoặc lớn hơn đơn vị và biểu thị "k hoặc 1/k" trên trục hoành. Đây là sự dư thừa của đồ thị. Như bạn có thể thấy, ngay cả khi có sự không phù hợp khá đáng kể (điện trở tải khác với điện trở trong của nguồn theo hệ số hai), tổn thất do sự không phù hợp là rất nhỏ. Ví dụ: nếu chúng ta đang xử lý một bộ khuếch đại tần số âm thanh, thì thực tế không thể nghe thấy sự thay đổi về âm lượng 0,5 dB. Trong khu vực có sự không phù hợp lớn (đến " 1 hoặc " 1), tổn thất điện năng do sự không phù hợp là rất lớn. Tác giả: V.Polyakov, Moscow
Nồng độ cồn của bia ấm
07.05.2024 Yếu tố nguy cơ chính gây nghiện cờ bạc
07.05.2024 Tiếng ồn giao thông làm chậm sự phát triển của gà con
06.05.2024
▪ Sự thuần khiết của lời nói ảnh hưởng đến trí nhớ ▪ Thùng rác lai với máy đánh bạc ▪ Firefox 3.6 sẽ phát hiện hướng màn hình ▪ Màn hình 23 inch Full HD Philips với công nghệ ErgoSensor
▪ phần trang web Công nghệ kỹ thuật số. Lựa chọn các bài viết ▪ bài báo Người lãnh đạo của dòng lặn. Hướng dẫn tiêu chuẩn về bảo hộ lao động ▪ bài viết Thiết bị xả bổ sung cho pin Ni-Cd. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện
Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web
www.diagram.com.ua |
Xem các bài viết khác razdela 
Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:
Tất cả các ngôn ngữ của trang này