La Potencia y Voltaje en decibeles

I. Como se expresa la Potencia y Voltaje en decibeles y viceversa?

Los decibeles pueden usarse para describir el rendimiento independiente del voltaje o potencia de operación de una aplicación, por lo tanto, es una especificación de un rendimiento ``genérico’’. Si el cuadripolo presenta una ganancia (salida mayor a la entrada) esta se expresa como un valor en dB de valor positivo, y si presenta una Atenuación (salida menor a la entrada) ella se representa como un valor en dB de valor negativo. Cuando el valor de dB es o, representa que el cuadripolo no ``gana’’ ni `` atenúa’’ con lo cual el valor de amplitud de la señal de salida es igual al de entrada.

El decibel se calcula en una escala logarítmica que permite la especificación del rendimiento a travez de un amplio rango de voltaje/potencia. Los decibeles pueden sumarse o restarse (multiplicando y dividiendo sus correspondientes relaciones), facilitando de ese modo los cálculos y soluciones gráficas.

Comúnmente, la mayoría de las veces, el rendimiento de una transmisión se especifica en unidades dB.

Relación entrada-salida de una señal

Un decibel es una forma conveniente usada por la norma B12 de la UIT para describir la relación de entrada y salida ya sea de potencia (potencia de entrada contra potencia de salida) o voltaje (voltaje de entrada contra voltaje de salida). Es decir es una medida de rendimiento.

En general:

 Comparación de voltajes

• Problema nº1- Con 220 V de entrada y 200 V de salida cual es el rendimiento y la pérdida en dB?

Solución

– Ventrada(1)=220V

– Vsalida(2)=200V

– Rendimiento=?

– Perdida (dB) =?

Las pérdidas serán de 0,82785 dB

• Problema nº2- Si una señal se duplica(en voltaje) al cruzar por una línea de transmisión cuál es su ganancia en decibeles

en conclusion:

• Un requerimiento de interferencia de 6 dB se traduciría en que 50% del voltaje de la señal se permite acoplar a pares adyacentes

• Un requerimiento de reflexión de señal de 6 dB se traduciría en que 50% del voltaje de señal es reflejado a una línea de transmisión

• Un requerimiento de atenuación de 6 dB se traduciría en 50% del voltaje de señal perdido a lo largo de la línea de transmisión.

 Comparación de potencias

• Problema nª1-Si la potencia de entrada es de 220 W y la de salida de 200 W cual es el valor de la pérdida de potencia

Solución

a. Pentra(1) = 220 W

b. Psalid(2) = 200 W

c. Pérdida P(dB)?

La pérdida es de 0,41393 dB

• Problema nª2- Si una señal se duplica(en potencia) al cruzar por una línea de transmisión cuál es su rendimiento en decibeles

En conclusión:

• Un requerimiento de interferencia de 3 dB se traduciría en que 50% de la potencia de la señal se le permite acoplar en pares adyacentes

• Un requerimiento de reflexión de señal de 3 dB se traduciría en que 50% de la potencia de la señal se refleja a una línea de transmisión

• Un requerimiento de atenuación de 3 dB se traduciría en que 50% de la potencia de la señal se pierde a lo largo de la línea de transmisión

 Medida de voltaje

• Dado un voltaje enV(voltios), basta con elevar al cuadrado tal cantidad(quedando expresada en potencia) obtener su logaritmo en base diez. Así la potencia queda expresada en Belles, para convertir a dB, se multiplica por diez, pues un Bell contiene 10 deciBeles.

• Aprovechando la propiedad de logaritmación en la cual el exponente de una cantidad dentro de un logaritmo puede pasar a multiplicar el mismo, la expresión queda

Ejemplo.

1. Expresar en dB referido a 1 voltio los 200 V de la salida a una antena

• Solución

• V=200 V

 Medida de potencia

Dada

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