Máy tính độ lợi/suy hao decibel (dB) là gì?
Decibel (dB) là đơn vị logarit dùng để biểu diễn tỉ số giữa hai đại lượng — phổ biến nhất là mức tín hiệu đầu ra so với đầu vào. Công cụ này chuyển một tỉ số công suất hoặc tỉ số điện áp/dòng điện sang decibel, cho bạn biết tín hiệu được khuếch đại (độ lợi) hay bị suy giảm (suy hao) bao nhiêu. Vì thang đo theo logarit nên nó nén dải biến thiên cực rộng của các mức tín hiệu thực tế thành những con số gọn gàng, dễ đọc.
Cách sử dụng
Trước tiên hãy chọn bạn đang so sánh công suất (watt, milliwatt) hay điện áp/dòng điện (volt, ampe). Nhập giá trị đầu vào (\(P_{in}\) hoặc \(V_{in}\)) và giá trị đầu ra (\(P_{out}\) hoặc \(V_{out}\)). Máy tính sẽ trả kết quả bằng dB: giá trị dương nghĩa là độ lợi, giá trị âm nghĩa là suy hao, còn 0 dB nghĩa là đầu ra bằng đúng đầu vào.
Giải thích công thức
Với công suất:
$$\text{dB} = 10 \cdot \log_{10}\!\left(\frac{\text{P}_{out}}{\text{P}_{in}}\right)$$Với điện áp hoặc dòng điện:
$$\text{dB} = 20 \cdot \log_{10}\!\left(\frac{\text{V}_{out}}{\text{V}_{in}}\right)$$Hệ số khác nhau vì công suất tỉ lệ với bình phương điện áp (\(P \propto V^2\)), mà logarit của một bình phương sẽ nhân đôi hệ số (\(2 \times 10 = 20\)). Đó là lý do tăng gấp đôi công suất tương đương +3 dB, còn tăng gấp đôi điện áp lại là +6 dB.
Ví dụ minh họa
Một bộ khuếch đại nâng công suất từ 1 W lên 100 W. Tỉ số = 100/1 = 100.
$$\text{dB} = 10 \cdot \log_{10}(100) = 10 \times 2 = 20 \text{ dB}$$độ lợi. Nếu thay vào đó điện áp tăng từ 1 V lên 10 V, thì
$$\text{dB} = 20 \cdot \log_{10}(10) = 20 \times 1 = 20 \text{ dB}$$Câu hỏi thường gặp
Vì sao công suất và điện áp dùng hệ số khác nhau? Công suất tỉ lệ với bình phương điện áp, nên hệ số logarit tăng gấp đôi từ 10 lên 20 đối với tỉ số điện áp và dòng điện.
dB âm nghĩa là gì? Giá trị âm cho thấy có suy hao — đầu ra nhỏ hơn đầu vào (ví dụ −3 dB ≈ còn một nửa công suất).
0 dB nghĩa là gì? 0 dB nghĩa là đầu ra bằng đúng đầu vào (tỉ số đúng bằng 1); nó không có nghĩa là "không có tín hiệu".
