3. EL DECIBEL (dB)
Es una medida logarítmica del cociente ó
relación de dos potencias.
Equivale a la décima parte de un bel
(unidad de referencia para medir la
potencia de una señal). El nombre bel viene
del físico Alexander Graham Bell.
El decibel es una unidad de medida
adimensional y relativa (no absoluta), que
es utilizada para facilitar el cálculo y poder
realizar gráficas en escalas reducidas.
4. TIPOS DE DECIBEL
Existen diferentes tipos de decibeles según su
aplicación: En electrónica, sonido o comunicaciones.
Algunos ejemplos son:
dB: Decibel. Se emplea para medir relaciones entre
potencias.
dBmV: Decibeles referidos a 1 milivolt. Se utilizan en la
televisión por cable.
dBm: Decibeles referidos a 1 miliwatt. Usados en
cálculos para redes HFC
dBSPL: Decibeles referidos a 20 micropascales.
Utilizados en la industria del sonido.
dBi: Decibelio isotrópico ( iso: igual- tropos: dirección):
Utilizados para medir ganancias de antenas.
5. Como se define el decibel
La ganancia en decibeles de un circuito está
dada por:
GdB = 10 Log Psal Pent
Donde ‘PSAL ’y ‘ PENT’ representan las potencias
promedio de salida y de entrada del circuito,
respectivamente .
Ejemplo: si el cociente de dos potencias es igual
a 2, su ganancia o pérdida en decibeles será de:
GdB= 10 log 2 = 3.01
7. ENTENDIENDO EL DECIBEL
Un resultado positivo indica ganancia en decibeles.
En las redes de cable los amplificadores son
ejemplo de dispositivos que ofrecen ganancia.
Un resultado negativo indica pérdida en decibeles.
En las redes de cable los atenuadores son ejemplo
de dispositivos que provocan perdida.
8. Gráfica de 10 log(P2/P1)
El doble de
la potencia:P2 / P1= 2
A medida que la potencia de salida (P2)
aumenta, la gráfica no crece linealmente sino
que experimenta un crecimiento gradual.
A medida que la potencia de salida
disminuye, la gráfica decrece drásticamente y
se acerca al eje vertical.
9. Algunas reglas para dB y potencias
3 dB equivale al doble de la potencia de entrada
(P2= 2P1).
-3 dB equivale a perder la mitad de la potencia
(P2= ½P1).
La misma potencia equivale a 0 dB (P2= P1).
6 dB equivale a cuatro veces la potencia de entrada
(P2= 4P1).
10 dB es diez veces la potencia de entrada
(P2= 10P1).
10. ¿Por qué usar decibeles?
Los decibeles se utilizan para facilitar las
operaciones, ya que es difícil trabajar con milivolts
(mV) en lugar de dBmV (decibeles referidos a un
milivolt).
Ejemplo: en lugar de decir que el nivel de salida de
un equipo es de 4 dBmV, se tendría que decir que
el nivel es de 0.001585 volts.
Otra ventaja de los decibeles es que, al no basarse
en una escala lineal, permiten realizar gráficas en
escalas reducidas.
11. Decibeles referidos a 1 miliVolt: dBmV
Es la medida del nivel de la señal en las
redes de cable.
Es una medida referida a 1 miliVolt
sobre una impedancia de 75 Ω.
13. Decibeles referidos a 1 milivolt: dBmV
¿Por qué la fórmula para la ganancia en
decibeles referida a voltaje se multiplica
por un factor de 20 y no de 10?
GdB = 10 Log Psal Pent
dBmV = 20 Log Vsal Vref
?
20. Reglas para dBmV y voltajes
6 dBmV equivale al doble del voltaje de entrada (V2= 2V1).
-6 dBmV equivale a perder la mitad del voltaje (2V2= V1).
El mismo voltaje equivale a 0 dBmV (V2= V1).
12 dBmV equivale a cuatro veces el voltaje (V2= 4V1).
20 dBmV es diez veces el voltaje (V2= 10V1).
21. Decibeles referidos a 1 miliwatt: dBm
Es una medida referenciada a 1 miliwatt
(0.001 watts)
Se utiliza generalmente para cálculos
ópticos.
GdB = 10 Log Psal Pref
22. Decibeles referidos a 1 miliwatt: dbm
GdB = 10 Log Psal Pref
En este caso la referencia para los cálculos
es 1 miliwatt(1 mW)
dBm = 10 Log Psal 1mw
23. Aplicaciones con dB
Si el cociente de dos potencias (PSAL/ PENT) es
igual a 8, su ganancia o pérdida en decibeles
será de:
24. Aplicaciones con dB
¿Cuál es la potencia de salida de un circuito si
la potencia de entrada es de 2 watts y la
pérdida es de 7 dB?
25. Aplicaciones con dBmv
¿Cuál es el nivel en dBmV que se registra en un
circuito si el voltaje de salida del mismo es de
0.447 mV? (Recuerde que la referencia es
1mV).
26. Aplicaciones con dBm
¿ Cuál es el nivel en dBm que registra
un radio fm si la potencia es de 20uW?
1 mW 20uW
dBm = 10Log Puot/Pref
dBm = 10Log 20uW/ 1mW
dBm?
27. Decibeles referidos a l sonido
El volumen de un sonido es definido como
intensidad, siendo esta la cantidad de energía que
emite una onda sonora a través de un área dada. El
volumen (D) medido en decibeles está dado por
la expresión:
D = 10Log I/Io Donde: D= Cantidad de dBs
I= Intensidad del
sonido en w/m2
Io= Sonido menos
intenso que puede detectar el oído humano y
equivale a: 10 a la -12 (constante)
28. Decibeles referidos a l sonido
Ejem: Si una conversación normal, tiene una
intensidad de 3.2 X 10 a la -6(w/m2), calcular el
número de los decibeles de la conversación.
dB = 10Log I/Io = 10Log 3.2 X 10 a la -6(w/m2)
1 X 10 a la -12
= 10Log 3.2 X 10 a la 6 = 3´200.000
= 10Log 3`200.000 = 65.05 dB
