Elektronikwissen im Bereich "Messtechnik"

Elektronikwissen zu: Umrechnung Volt in dBV

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Die Einheit Bel kennzeichnet ein logarithmisches Maß und stellt das Verhältnis zweier Größen zueinander dar. Das Bel (Einheitenzeichen B) ist eine nach Alexander Graham Bell benannte Hilfsmaßeinheit zur Kennzeichnung von Pegeln und Maßen (siehe Logarithmische Größe [1]).

Diese Größen finden ihre Anwendung u. a. in der Elektrotechnik für Dämpfung und in der Akustik. In der Regel wird statt des Bel das Dezibel (Einheitenzeichen dB) verwendet, also der zehnte Teil eines Bel (Dekadisch [1]). Das Bel oder Dezibel alleine stellt nur das Verhältnis ohne eine Bezugsgröße dar. In der Elektrotechnik wird das Dezibel oft für die Verstärkung bzw. Dämpfung herangezogen und durch einen Anhang gekennzeichnet. Was fehlt, ist der Bezug zu einer Einheit. Deshalb stellt man hinter den dB-Wert eine Einheit wie z. B. dBV, dBμV oder dBu. Hier wird der Bezugswert genannt.

0 dBV = 1 V
0 dBu = 0,775 V
0 dBμV = 1 μV

Ein positiver Wert stellt die Verstärkung und ein negativer Wert die Dämpfung dar. Es wird dabei zwischen Spannungsverstärkung und Leistungsverstärkung unterschieden. Die Spannungsverstärkung errechnet sich wie folgt:



Level (mit Bezug 0 dB = 1 V) = dBV
VOUT = Ausgangsspannung
VIN = Eingangsspannung
1 V = Bezugswert dBV

Das Verhältnis von VOUT/VIN gibt den Verstärkungs- bzw. Dämpfungsfaktor an. Eine Verstärkung um 6 dB ist somit eine Verdopplung. Eine Dämpfung ergibt negative Werte. Die Dämpfung von -20 dB entspricht einer Dämpfung um das Zehnfache. Bei Spannungsangaben wird immer der Effektivwert angegeben.

Bei Leistungsangaben in Dezibel wird ein anderer Faktor verwendet und als Bezug der Anhang m oder W verwendet.
0 dBm = 1 mW
0 dBW = 1 W
Die folgende Formel stellt das Verhältnis von Leistungsangaben dar:



L(P) = Level (Leistung) mit Bezug 0 dB = 1 mW = dBm
POUT = Ausgangsleistung
PIN = Eingangsleistung
1 mW = Bezugswert dBm

Angaben in Dezibel erleichtern die Berechnung bei z. B. mehreren Verstärkerstufen, die hintereinander geschaltet sind, da die dB-Werte einfach addiert werden können. Aber auch die Darstellung von sehr vielen Werten in einer Skala auf einer Anzeige ist dabei möglich. Die folgende Tabelle führt die Daten für einige dB-Werte und die daraus resultierenden Spannungen auf:

Dezibel Faktor Spannung (eff)
20 dB 10 10,00 V
10 dB ≈ 3,16 3,16 V
6 dB ≈ 2 2,00 V
3 dB ≈ 1,41 1,41 V
1 dB ≈ 1,12 1,12 V
0 dB 1 1,00 V
-1 dB ≈ 0,89 0,89 V
-3 dB ≈ 0,71 0,71 V
-6 dB ≈ 0,5 0,50 V
-10 dB ≈ 0,32 0,32 V
-20 dB 0,1 0,10 V
-40 dB 0,01 0,01 V
-60 dB 0,001 0,001 V
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