給初學(xué)放大器的朋友 “分貝”這個單位究竟是啥？

　　一旦我們離開了熟悉的領(lǐng)域，開始使用新的單位制度。我們就很容易把自己弄迷糊——對于初學(xué)放大器的朋友來說，“放大前和放大后的倍數(shù)”明顯要比“以分貝形式表示的增益”要好理解一些。正如初學(xué)化學(xué)的朋友對于“摩爾”這個單位的畏懼一樣，“分貝”和不常用的“貝”也是很多初學(xué)放大器的朋友心中的障礙。其實(shí)它很簡單，學(xué)懂了它的道理，你就不會畏懼。

　　貝爾的定義

　　“貝”或“貝爾”是一個反映兩個物理量之間的比值的單位。比如電壓或功率的比值，你就可以用“貝”來表示。試考慮一個電信號通過一個放大器，其輸出信號的功率被放大，并和輸入信號存在一定的放大關(guān)系。放大器的增益就可以用輸出信號的功率值比輸入信號的功率值來表示。而當(dāng)放大倍數(shù)較大或串聯(lián)多個放大器求總放大倍數(shù)時，這個放大倍數(shù)將太大，不便于表示及書寫。因此人們使用這兩個數(shù)值的比值的常用對數(shù)表示系統(tǒng)的增益值，其單位為“貝”。

　　“貝爾”就是以他的名字命名的，亞歷山大·格拉漢姆·貝爾 他最有名的發(fā)明是電話

　　而又因為“貝”這個單位較大，很多情況下數(shù)值較小，反映出來的變化較不明顯。人們又引入了“分貝”這個概念，“分”表示十分之一，所以分貝的計算公式如下所示，對于兩種功率值比，它的計算公式為功率比常用對數(shù)的10倍。

　　功率值比的計算公式

　　而對于電流或電壓值，它的計算公式為電壓或電流比常用對數(shù)的20倍。

　　20倍的來歷，由對數(shù)運(yùn)算的性質(zhì)得到

　　那么，采用分貝的形式計算增益又有什么好處呢?

　　首先是這個形式產(chǎn)生的本意，比如一個系統(tǒng)有1，000，000，000倍的增益，這個數(shù)字不管是書寫還是打印都非常的麻煩。而如果改用分貝的表示方法，其增益即可表示為+90dB。而1000倍的增益則可表示為+30dB。比起用“查0”的方式計算，要簡單很多。

　　另一個好處是，它簡化了計算的難度。由對數(shù)的計算性質(zhì)可知，計算總增益時，分貝的表示形式可以將乘法轉(zhuǎn)換成加法運(yùn)算。如如上一條：+90dB的放大器和+30的放大器串聯(lián)，其總增益即為90+30=+120dB，非常便于理解。dB值還可正可負(fù)，當(dāng)值為正值時，表示增益是正的，而值為負(fù)值時，表示增益是負(fù)的。這也很好理解、易于計算。

　　我們需要區(qū)分的一點(diǎn)是：還有一種單位叫做“分貝毫瓦(dBm)”，它是一種絕對值，以1mW為基本量來描述功率的大小。而不像是作為描述比值關(guān)系的分貝(dB)。我們常用的功率單位為瓦(W)和毫瓦(mW)，其換算關(guān)系為：

　　這種單位在無線電領(lǐng)域比較常用，也是一種用于計算放大器參數(shù)的單位。