简述:什么是dB?
硬件工程师笔记 2024-05-24

《什么是dB》是我看过的最好的、理解dB的文档了。来源于之前分享过一本书里。最近工作中涉及到DAC设计问题,所以重新阅读了一遍这本书的相关章节,又看到了这篇文章,仍然觉得很惊艳。所以摘录在这里。



dB表示的是两个量之间的倍数关系,或比例关系。单单说一个信号是多少 dB 是没有意

义的,它总需要一个参照物。在看到 dB 为单位的量时,你应该在脑子里想一想这是哪两个信号的比例关系。

dB 的全称是 decibel可以分解为两个词语, deci bel

bel(贝尔)是用来表示两个功率值的比例关系,计算方法为 a=log10(P1/P2)deci 是表
示十分之一;组合起来的 decibel 就是分贝(这就如同米和分米之间的关系,要把以米为单
位的量换算成分米,你需要乘以 10),所以 dB 的计算方法为 a=10log10(P1/P2)

很多时候我们看到 dB 常用 20log10 来计算,这是因为这里是比较的是的电压有效值大小:
a =10log ( P1/P2 ) =20log (( U1^2/ R1) / (U2^2 /R 2)) a=20log10(U1/U2)

有时您在电平表或马路上的噪声计上也能看到多少 dB 的测出值,这是因为人们给 0dB
先定了一个基准。举三个常用的 0dB 基准为例:

dBFS: 以满量程输入为基准,描述待测值与基准的比例关系;FS 代表 Full Scale
dBc:以载波输入为基准,描述待测值与基准的比例关系;c 代表载波, carrier
比如信噪比可以用 dBFS dBc 两种单位来表示,也可以用 dB 表示(此时等同于dBc)。同样的,无杂散动态范围 SFDR 也经常用 dBFS dBc 两种单位来表示。因为真正
测试时,输入通常不会完全达到满量程,所以 dBc 通常会小于 dBFS。以 SFDR 为例:

上图中, SFDR=-80dBFS,即最大的谐波功率比满量程基准小 80dB;或 SFDR=-68dBc即最大功率的谐波比载波信号小 68dB.

dBm: 1mW 作为 0dB 基准,描述待测值与基准的比例关系。比如一个信号源在 50
负载阻抗上的输出功率为 20dBm,即 20dBm10log10(Pout/1mW), 推出 Pout=0.1W, 50 欧负载上换算成幅度有效值为√5V 20dBm 也即是比 1mW 基准大 20dB 100 倍(功率之比)


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