Hallo allerseits, ist es in der Praxis üblich bei der Angabe der Spannungsverstärkung in dB einfach zu rechnen 20log Ua/Ue ohne die Verwanten des Hr. Ohm zu berücksichtigen? Besonders bei OPV Schaltungen fällt mir das des öfteren auf. Z.Bsp. Beschreibung eines Spannungsfolgers "....er hat eine Spannungsverstärkung von 1 oder 0 dB.(Eingangs und Ausgangsspannung ist gleich)" Müsste dieser Spannungsfolger nicht einige dBs an Verstärkung machen um die Eingangspannung vom hochohmigen Eingang am niederohmigen Ausgang bereitzustellen? Die diversen Artikel über dB habe ich gelesen, bin aber trotzdem verunsichert. Dies alles fragt sich einer, der Elektronik nur als Hobby hat, der aber trotzdem alles wissen möchte. Gruß Herbert
https://de.wikipedia.org/wiki/Bel_(Einheit) Und dort insbesondere: https://de.wikipedia.org/wiki/Bel_(Einheit)#Verwendung_mit_anderen_Ma%C3%9Feinheiten,_Anh%C3%A4ngsel
Herb schrieb: > Müsste dieser Spannungsfolger nicht einige dBs an > Verstärkung machen um die Eingangspannung vom hochohmigen Eingang am > niederohmigen Ausgang bereitzustellen? So ganz verstehe ich dein Problem nicht. Die Quelle ist doch deshalb unbelastet, also geht nichts verloren. Der Ausgang ist durch den OPA eh niederohmig, allerdings nicht ganz Null. Und da greift die Leerlaufverstärkung des OPA, die im Bereich 10^5 ... 10^6 liegt. Um diesen Faktor wird dieser Ausgangswiderstand beim Spannungsfolger reduziert, bei einer OPA-Schaltung mit Verstärkung x > 1 um den Faktor x. Und den Rest macht die Stromversorgung ...
Mein Problem ist Uein am hohen Widerstand und Uaus am kleinen Widerstand. Nach meinem laienhaften Verständnis wäre 20log Uaus/Uein falsch. Müsste man nicht Paus mit Pein vergleichen und dann 10log Paus/Pein rechnen?
---> siehe diese Seite und weitere! http://www.sengpielaudio.com/Rechner-FaktorVerhaeltnisPegelDezibel.htm
wobei es natürlich nicht um den (die) Rechner geht, sondern um die dolle Erklärungen!
Herb schrieb: > ist es in der Praxis üblich bei der Angabe der Spannungsverstärkung in > dB einfach zu rechnen 20log Ua/Ue ohne die Verwanten des Hr. Ohm zu > berücksichtigen? Ja. Herb schrieb: > Müsste dieser Spannungsfolger nicht einige dBs an > Verstärkung machen um die Eingangspannung vom hochohmigen Eingang am > niederohmigen Ausgang bereitzustellen? Nein, nach Stromverstärkung war nicht gefragt bzw. nicht angegeben. Herb schrieb: > Müsste man nicht Paus mit Pein vergleichen und dann 10log Paus/Pein > rechnen? Wenn man die Leistungsverstärkung angibt, macht man das auch.
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Herb schrieb: > ist es in der Praxis üblich bei der Angabe der Spannungsverstärkung in > dB einfach zu rechnen 20log Ua/Ue ohne die Verwanten des Hr. Ohm zu > berücksichtigen? Ja. > Z.Bsp. Beschreibung eines Spannungsfolgers "....er hat eine > Spannungsverstärkung von 1 oder 0 dB.(Eingangs und Ausgangsspannung > ist gleich)" Müsste dieser Spannungsfolger nicht einige dBs an > Verstärkung machen um die Eingangspannung vom hochohmigen Eingang am > niederohmigen Ausgang bereitzustellen? Du wirfst hier fröhlich Spannungsverstärkung und Leistungsverstärkung in einen Topf. Für die Spannungsverstärkung ist es vollkommen egal, wie groß (oder klein) die Last ist. Für die Leistungsverstärkung nicht.
Mit dBs zu rechnen ist eigentlich mehr bei Leitungssystemen brauchbar. Dort haben die Leitungen einen Wellenwiderstand von z.B. 50 Ohm und verlangen den Anschluss an den Enden mit 50 Ohm Quellwiderstand oder 50 Ohm Lastwiderstand. Da die dBs zur Leitungslänge proportional sind ergibt dies wesentlich einfachere Rechnung: z.B bei einer Leitung mit 50 dB pro 100m bringt ein 5,6m langes Leitungsstück ein Dämpfungsmaß von 2,8 dB. Mit Spannungsverhältnissen wäre die Rechnung wesentlich schwieriger. Besonders bei Leitungsstückelungen und Verzweigngen wie in Antennenanlagen sind die dBs dann von Vorteil. Wenn man mit Verstärkern, Spannungsteilern mit wechselnden Last- oder Quellwiderständen zu tun hat, bringt die Umrechnung in dB keine rechnerischen Vorteile. Da bleibts wohl besser bei Verstärkungsfaktor oder Dämpfungsfaktor.
Axel S. schrieb: > Für die Spannungsverstärkung ist > es vollkommen egal, wie groß (oder klein) die Last ist. Für die > Leistungsverstärkung nicht. Ein Trafo mit 230V pri 460 sek hat also eine Spannungsverstärkun von 2 oder 6 dB ?
Herb schrieb: > Axel S. schrieb: >> Für die Spannungsverstärkung ist >> es vollkommen egal, wie groß (oder klein) die Last ist. Für die >> Leistungsverstärkung nicht. > > Ein Trafo mit 230V pri 460 sek hat also eine Spannungsverstärkun von 2 > oder 6 dB ? Nein. Das Bel bzw. Dezibel beschreibt das Verhältnis von Leistungsgrößen, NICHT von Spannungen. Ein Trafo ist aber kein Perpetuum mobile, also wird seine Leistungsverstärkung <0 dB sein. Das Spannungsverhältnis ergibt sich daraus sekundär aus dem Zusammenhang P=U²/R.
Herb schrieb: > Axel S. schrieb: >> Für die Spannungsverstärkung ist >> es vollkommen egal, wie groß (oder klein) die Last ist. Für die >> Leistungsverstärkung nicht. > > Ein Trafo mit 230V pri 460 sek hat also eine Spannungsverstärkun von 2 > oder 6 dB ? Es ist zumindest ungewöhnlich, das Spannungsverhältnis eines Netztrafos in dB anzugeben oder überhaupt von einer Spannungsverstärkung zu sprechen. In HF-Schaltungen hat man hingegen oft Trafos, sei es zur Impedanzanpassung oder als Splitter. Und da rechnet man in der Tat oft mit der Einfügedämpfung in dB, wenn man die Gesamtverstärkung (oder Dämpfung) eines Signalwegs betrachtet. Bernhard D. schrieb: > Nein. Das Bel bzw. Dezibel beschreibt das Verhältnis von > Leistungsgrößen, NICHT von Spannungen. Auch falsch. Das Bel ist ein (logarithmisches) Maß für das Verhältnis zweier Größen. Welche Größen das sind, ist erstmal nebensächlich. In der Elektronik tatsächlich gebräuchlich ist es aber nur für Spannungen bzw. Leistungen. Schon beim Strom (z.B. Stromverstärkung eines Bipolartransistors) ist es ungebräuchlich, obwohl es prinzipiell verwendbar wäre.
Axel S. schrieb: > Das Bel ist ein (logarithmisches) Maß für das Verhältnis > zweier Größen. Welche Größen das sind, ist erstmal nebensächlich. -> Wikipedia Das Bel dient zur Kennzeichnung des dekadischen Logarithmus des Verhältnisses zweier gleichartiger Energie- bzw. Leistungsgrößen P1 und P2. Ein Spannungsverhältnis ist nur deswegen erlaubt, weil man sich auf die Leistung an einem bei beiden Signalen gleichen Widerstand bezieht.
Herb schrieb: > ist es in der Praxis üblich bei der Angabe der > Spannungsverstärkung in dB einfach zu rechnen > 20log Ua/Ue ohne die Verwanten des Hr. Ohm zu > berücksichtigen? Hmm, ja. > Besonders bei OPV Schaltungen fällt mir das des > öfteren auf. > Z.Bsp. Beschreibung eines Spannungsfolgers "....er > hat eine Spannungsverstärkung von 1 oder 0 dB. > (Eingangs und Ausgangsspannung ist gleich)" Müsste > dieser Spannungsfolger nicht einige dBs an Verstärkung > machen um die Eingangspannung vom hochohmigen Eingang > am niederohmigen Ausgang bereitzustellen? Nein. Es ist (korrekterweise) explizit von der SPANNUNGS- verstärkung die Rede, und diese ist ja tatsächlich 0dB. Strom- und Leistungsverstärkung sind (wegen der Impedanzwandlung) höher. Man dürfte beim Impedanz- wandler somit nicht einfach von "Verstärkung" reden; das ist nicht eindeutig. > Die diversen Artikel über dB habe ich gelesen, bin > aber trotzdem verunsichert. Es ist eigentlich nicht schwierig: Wenn man eine feste Bezugsimpedanz hat (wie z.B. in der Leitungstheorie), dann muss man nicht zwischen Spannungsverstärkung, Strom- verstärkung und Leistungsverstärkung unterscheiden, weil alles über die Impedanz fest verknüpft ist. Wenn man KEINE feste Bezugsimpedanz hat (--> Impedanz- wandler), muss man explizit sagen, WELCHE Verstärkung man meint: Strom, Spannung, Leistung. > Dies alles fragt sich einer, der Elektronik nur als > Hobby hat, der aber trotzdem alles wissen möchte. Schon in Ordnung.
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"Wenn man mit Verstärkern, Spannungsteilern mit wechselnden Last- oder Quellwiderständen zu tun hat, bringt die Umrechnung in dB keine rechnerischen Vorteile." Das stimmt so nicht. In Datenblättern von OpAmps werden viele Spannungsverhältnisse in dB angegeben: LeerlaufVerstärkung, Gleichtaktunterdrückung,Supply-voltage rejection ratio,.... In verschiedenen Teilbereichen werden verschiedene dB benutzt (HF: 50 Ohm, Telefon 600 Ohm, NF Spannungsverhältinsse,...) und man weiss normalerweise, welche Betriebsart jemandem vorschwebt.
Axel S. schrieb: > Bernhard D. schrieb: > >> Nein. Das Bel bzw. Dezibel beschreibt das Verhältnis von >> Leistungsgrößen, NICHT von Spannungen. > > Auch falsch. Das Bel ist ein (logarithmisches) Maß für das /Verhältnis/ > zweier Größen. Welche Größen das sind, ist erstmal nebensächlich. Die Wikipedia https://de.wikipedia.org/wiki/Bel_(Einheit) ist da anderer Ansicht: "Das Bel dient zur Kennzeichnung des dekadischen Logarithmus des Verhältnisses zweier gleichartiger Energie- bzw. Leistungsgrößen P1 und P2" > In der > Elektronik tatsächlich gebräuchlich ist es aber nur für Spannungen bzw. > Leistungen. Eben, eindeutig ist es nur, wenn man es auf Leistungen anwendet. Wenn Du Vierpole mit unterschiedlichen Aus- und Eingangsimpedanzen betrachtest, wird es schnell missverständlich, siehe TO. Anders z.B in der HF, Antennen- und Übertragungstechnik, also in Systemen mit definierten Impedanzen. Da ist das Rechnen mit dBs sehr angenehm. > Schon beim Strom (z.B. Stromverstärkung eines > Bipolartransistors) ist es ungebräuchlich, obwohl es prinzipiell > verwendbar wäre. Weil es in diesem Fall unpraktisch ist, und keine Vorteile bringt.
bezidel schrieb: > Axel S. schrieb: >> Das Bel ist ein (logarithmisches) Maß für das Verhältnis >> zweier Größen. Welche Größen das sind, ist erstmal nebensächlich. > > -> Wikipedia > > Das Bel dient zur Kennzeichnung des dekadischen Logarithmus des > Verhältnisses zweier gleichartiger Energie- bzw. Leistungsgrößen Bernhard D. schrieb: > Die Wikipedia https://de.wikipedia.org/wiki/Bel_(Einheit) ist da anderer > Ansicht: > > "Das Bel dient zur Kennzeichnung des dekadischen Logarithmus des > Verhältnisses zweier gleichartiger Energie- bzw. Leistungsgrößen P1 und > P2" Genau. Wann hätte ein Wikipedia-Schreiber denn auch jemals daneben gelegen? Bernhard D. schrieb: >Axel S. schrieb: >> In der >> Elektronik tatsächlich gebräuchlich ist es aber nur für Spannungen bzw. >> Leistungen. > > Eben, eindeutig ist es nur, wenn man es auf Leistungen anwendet. Nein. Eindeutig ist es, wenn man dazu sagt, welche zwei Größen man vergleicht. Lassen wir nochmal den TE zu Wort kommen: Herb schrieb: > ... hat eine Spannungsverstärkung von 1 oder 0 dB Kannst du es sehen? Spannungsverstärkung Also ein Vergleich von Eingangs- und Ausgangsspannung. Wieviel eindeutiger brauchst du es denn?
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Axel S. schrieb: > Herb schrieb: >> ... hat eine Spannungsverstärkung von 1 oder 0 dB > > Kannst du es sehen? *Spannungsverstärkung* > Also ein Vergleich von Eingangs- und Ausgangsspannung. > Wieviel eindeutiger brauchst du es denn? Mir ist das schon eindeutig genug, speziell auch in diesem Fall, keine Sorge. Dem TO anfangs aber nicht, sonst hätte er nicht gefragt. Deshalb ist es nicht besonders glücklich, solche Begriffe in Fällen zu verwenden, wo sie missverständlich sein können.
Wenn man eine Spannungsunterdrückung bei einem Opamp in dB angibt, ist die Anwendung der dB gerade noch gerechtfertigt. Es handelt sich da um ein Verhältnis zweier Spannungen an EINEM Zweipol,dem festgelegten Eingangswiderstand. Und bei den Größenordnungen die da auftreten ist das logarithmische Maß einfach praktisch.
Axel S. schrieb: > Kannst du es sehen? Spannungsverstärkung > Also ein Vergleich von Eingangs- und Ausgangsspannung. > Wieviel eindeutiger brauchst du es denn? Meine Unsicherheit kam von: bezidel schrieb: > Das Bel dient zur Kennzeichnung des dekadischen Logarithmus des > Verhältnisses zweier gleichartiger Energie- bzw. Leistungsgrößen P1 und > P2. > > Ein Spannungsverhältnis ist nur deswegen erlaubt, weil man sich auf > die Leistung an einem bei beiden Signalen gleichen Widerstand > bezieht. Mein Beispiel hat ja verschiedene Ein und Ausgangswiderstände. Ich möchte mich bei allen bedanken die versuchen mein Halbwissen zu verbessern. Gruß Herbert
Bernhard D. schrieb: > Axel S. schrieb: > >> Herb schrieb: >>> ... hat eine Spannungsverstärkung von 1 oder 0 dB >> >> Kannst du es sehen? *Spannungsverstärkung* >> Also ein Vergleich von Eingangs- und Ausgangsspannung. >> Wieviel eindeutiger brauchst du es denn? > > Mir ist das schon eindeutig genug, speziell auch in diesem Fall, keine > Sorge. Dem TO anfangs aber nicht, sonst hätte er nicht gefragt. Eben deswegen wurde ihm mehrfach erklärt, daß es keinen Sinn ergibt, einfach nur unterschiedslos von Verstärkung zu sprechen. Und daß es einen Grund gibt, warum die Aussage "0 dB" explizit für den Wert der Spannungsverstärkung gemacht wurde. Das Zitieren irgendwelcher Wikipedia-Artikel mit grenzwertiger Formulierung hilft ihm da deutlich weniger weiter. Falsche Behauptungen a'la "dB gelten ausschließlich für Leistungen" sind sogar definitiv kontraproduktiv.
Vielleicht solltet Ihr Euch eher mal den englischen Wiki-Artikel durchlesen: https://en.wikipedia.org/wiki/Decibel Der ist deutlich praxisbezogener, und widerspricht der haltlosen Behauptung, daß dies nur für Energie/Leistung gilt (das war nur die ursprünglich historische Bedeutung). Grundsätzlich ist das einfach nur eine Verhältnisangabe, die sich überall anwenden läßt, wo Verhältnisse zu einem Bezugspegel angegeben werden wollen. Das, was im deutschen Wiki beschrieben wird, ist eher ein Spezialfall, wo noch auf den Bezug zw. Leistungs- und Feldgrößen eingegangen wird. Gilt aber eben nur in Systemen mit gleichen Voraussetzungen, also z.B. gleicher Impedanz in elektrischen Systemen.
Der Bezug auf das Leistungsverhältnis ist nicht gänzlich falsch; Hintergrund ist der Faktor 20 und eben nicht 10 in der oben genannten Formel "20log Ua/Ue". Zurück zur Definition beim Spannungsfolger bzw. -verdoppler: Eine rein leistungsbezogene Verstärkung des Verstärker zu definieren ist hier nutzlos, diese hängt zu sehr vom den Impedanzen der angeschlossenen Quelle und der Last ab. Beim Spannungsfolger ist die Leistungsverstärkung im allgemeinen uninteressant. Das relvante Kennzeichen ist die Spannungsverstärkung von 1 (oder 2 beim Verdoppler). Haben Quelle und Last die gleiche endliche Impedanz, entspricht so ein Spannungsfolger/-verdoppler auch den Regeln der üblichen Leistungsverstärkung, so dass man hier von 0dB bzw. 1dB sprechen kann. In HF-Systemen wird der Spannungsfolger auch nicht allein sein, sondern solche Zusatzbeschaltungen mit sich bringen, dass auch Eingangs- und Ausgangsimpedanz definiert sind -- und damit ergibt sich wieder die "offizielle" Leistungsdefinition.
Achim H. schrieb: > Der Bezug auf das Leistungsverhältnis ist nicht gänzlich falsch; > Hintergrund ist der Faktor 20 und eben nicht 10 in der oben genannten > Formel "20log Ua/Ue". Meine Rede... Was anderes wollte ich ja gar nicht ausdrücken... Ohne Rückgriff auf die Leistung ist der Faktor 20 nicht erklärbar, wenn man Spannungsverstärkungen oder dergleichen in dB darstellt. Das Verhältnis ist dann absolut eindeutig. Da muss man dann auch keine Irrwege wie die Unterscheidung von "Spannungs-dB" und "Leistungs-dB" gehen, wie man manchmal liest.
Chris K. schrieb: > Such mal nach > "db or not db" Vielen Dank für den Hinweis! Diese App Note ist sehr gut und hat alle meine Unsicherheiten beseitigt. Gruß Herbert
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