在电话技术的早期发展,发明一个单位代表功率增益(或损失)的电子系统。它被称为贝尔为了纪念亚历山大·格雷厄姆·贝尔,电信的先锋。
“贝尔”与功率增益比率由以下方程:
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鉴于这种数学关系,将这些功率增益数据单位的贝尔,分成比例:
后续问题:地质学家,电子类,看到这一数学模式和言论,“这仅仅是喜欢里希特规模!”Explain what the geologist means.
问你的学生这两个系统的功率增益表达式(贝尔与比率)比较而言范围。哪个系统的表达包括电力收益或损失,最大的范围最小的数值的变化?
操纵这个方程代数,这样我们就可以把力量用单位的贝尔表示,成比例。
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以下功率转换收益,表示为比率,为单位的贝尔:
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挑战你的学生估计日志值不使用计算器。例如,他们应该能够估计1275的日志在3和4之间;0.025的日志是1和2之间。共同制定一个技术这样做,不会有猜测。
数学估计是一个重要的技术人员拥有的技能。它不仅是有用的在没有现成的计算器,但它也极大地帮助学生能够检查他们的(电子)计算工作。我不能告诉你多少次我看到学生盲目数字输入到计算器,只有到达一个答案严重错误,没有意识到,因为他们不能做估算的精神。
在某个时间点上,这是决定的单位“贝尔”太大。相反,决贝尔成为最常见的使用单位。修改这些方程包括P数据的单位分贝(dB)而不是贝尔:
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计算分贝的数字,对应于2的功率增益(比率),和50%的功率损耗。
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功率增益2(比率)≈3 dB
功率损耗为50%(比率)≈3 dB
是很重要的,学生们通过原始方程代数获得答案,而不是在书中查找这些公式。你的学生他们的工作写在白板在其他同学面前,这样每个人都有机会检查技术(s)和问相关的问题。
一定要让学生知道“3 dB”的图,无论是积极的还是消极的,是很常见的电子计算。你的学生可能还记得这个表达式用来描述滤波器的截止频率电路(f−3 dB)。
假设一个交流信号放大电路的电压增益(比率)2。也就是说,V出V是两倍在:
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如果我们尝试率这个放大器的增益的相对的权力通过给定的负载电阻(P负载当由V出,而P负载当由V在),我们计算什么比例?换句话说,是什么力量的比例对于给定的负载电阻,当由一个给定的电压,而当驱动电压的两倍?
功率比= 4:1
一种简单的方式来说明这个原则是要求学生计算一个1200瓦的功率损耗加热元件额定为120伏,如果连接到一个240伏的来源。答案是不2400瓦!
假设一个交流信号放大电路的电压增益(比率)2。也就是说,V出V是两倍在:
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如果我们尝试率这个放大器的增益的相对功率耗散由给定负载电阻(P负载当由V出,而P负载当由V在),分贝图我们会计算吗?
一个P= 6.02 dB
一种简单的方式来说明这个原则是要求学生计算一个1200瓦的功率损耗加热元件额定为120伏,如果连接到一个240伏的来源。答案是不2400瓦!
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这个方程的另一种写法是这样的:
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代数的法律允许我们简化对数方程以这种方式?
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挑战问题:知道这些代数法,求出x在以下方程:
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对数是混乱的,但功能强大,代数工具。在这个例子中,我们看到一个幂函数的对数是如何转化为一个简单的乘法函数。
挑战的问题要求学生将这一关系应用到一个方程不含对数。然而,代数的基本规则是,你可能执行任何操作(包括对数)方程只要你也同样适用双方的方程。对数允许我们把这样的一个代数问题大大简化它。
转换以下放大器增益(功率、电压或电流增益比率)为收益的单位表示在分贝(dB):
没什么特别的,只是简单的ratio-to-decibel计算。你的学生分享和讨论必要的步骤来执行这些转换。
转换以下放大器增益分贝(dB)的单位表示,获得数据表示为无单位的比例:
没什么特别的,只是简单的decibel-to-ratio计算。你的学生分享和讨论必要的步骤来执行这些转换。
转换以下放大器增益分贝和(无单位)之间的比率是必要的:
没什么特别的,只是简单的decibel-ratio计算。你的学生分享和讨论必要的步骤来执行这些转换。
什么意思说的吗获得电路?这一项是非常常用的在描述放大器电路,但它也可以用来描述包含除了被动元件的电路,因此也不能放大。
什么字母是用来象征获得数学方程?
“获得”(A)是指输出信号与输入信号的比值。
讨论是什么意思一个电路有一个指定的“输出”和“输入”。他们能想到任何电路研究到目前为止,有输入和输出信号的地方?
计算出这个电路的电压增益,如果R1的阻力8.1 kΩ和R2的阻力1.75 kΩ:
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一个V= 0.178
后续的问题:如何获得图(一个V)与“分压器公式”?
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学生应该欣然承认这条赛道是一个分压器,从他们的教育基本DC电路。beplay网页版本尽管看起来奇怪的计算完全被动的“获得”,的确耗散电路,它是完全有效的。
与你的学生讨论可能的最大和最小功率增益值这种类型的电路。
计算电路的功率增益,如果R1的电阻为1 kΩ,R2的阻力5.1 kΩ10 kΩ和负载电阻:
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一个P= 0.261
后续问题:单位这个数字是否有,如果有的话?
学生应该很容易认识到这一点从他们的教育基本电路直流回路。beplay网页版本尽管看起来奇怪的计算完全被动的“获得”,的确耗散电路,它是完全有效的。
与你的学生讨论可能的最大和最小功率增益值这种类型的电路。也与他们讨论比率对单位的性质。
假设一个交流信号放大电路的电压增益(比率)5。也就是说,V出V是5倍在:
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这个电压增益比率转化为一个分贝的人物。解释为什么分贝的转换电压增益的比例是不一样的转换功率增益比率的分贝。
一个V= 13.98 dB
与你的学生讨论“贝尔”单元的性质:它基本上是一个单位的权力获得,而不是电压或电流增益。所以,代表电压或电流增加单位的贝尔或分贝意味着代表这些电压或电流多少功率增益等于。
特殊形式的分贝单元被设计允许简单的表示数量以外的任意比例的电压、电流或功率。比如这些单位,第一个广泛用于电信行业:
定义每一个单位代表。
“dBm”表示电压的大小与600兆瓦的功率耗散Ω负载。“瓦分贝”和“它们”单位代表电压的大小与1 W和1千瓦的功率耗散相同的负载,分别。
后续问题:2 dBm相当于多少伏特?
在这里我们看到了分贝单元被用来代表绝对量,而不是相对比。问问你的学生这样做会有什么好处。为什么不直接代表信号大小单位的“伏”呢?为什么我们要使用一个模糊单位如分贝?
计算这个级联放大器电路的总电压增益,在一个电压放大器的输出反馈到另一个的输入:
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此外,每个放大器的电压增益转换成单位的分贝,然后将电压增益比例转换成单位的分贝。
你注意到这个电路的整体增益相对于单个放大器增益,而像分贝比率和比较数据吗?
级联电压增益比率表示为:
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级联电压增益表示分贝数据:
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除了提供实践与ratio-to-decibel转换,这个问题的目的是让学生意识到收益乘以比例但增加分贝。
计算这个级联放大器电路的总电压增益,在一个电压放大器的输出反馈到另一个的输入:
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此外,每个放大器的电压增益转换成单位的分贝,然后将电压增益比例转换成单位的分贝。
你注意到这个电路的整体增益相对于单个放大器增益,而像分贝比率和比较数据吗?
级联电压增益比率表示为:
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级联电压增益表示分贝数据:
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除了提供实践与ratio-to-decibel转换,这个问题的目的是让学生意识到收益乘以比例但增加分贝。
在这种级联分压器电路,确定整体电压增益比率(从第一次输入输出),并计算出总体电压增益分贝,以及分贝图每个分频器的电压增益:
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你注意到数据与分贝比数据,对各个阶段的情况与整体增益比较呢?
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与学生讨论级联的性质获得数据比例和分贝格式。手动的格式更容易计算(不使用计算器)?这是为什么呢?
在这个电路,放大器传输到一个衰减器电路,然后把第二个放大级。计算衰减器的“获得”,然后计算这个三级电路的总电压增益:
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此外,每一个阶段的电压增益转换成单位的分贝,然后将电压增益比例转换成单位的分贝。
你注意到这个电路的整体增益相对于单个放大器增益,而像分贝比率和比较数据吗?
级联电压增益比率表示为:
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级联电压增益表示分贝数据:
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除了提供实践与ratio-to-decibel转换,这个问题的目的是让学生意识到收益乘以比例但增加分贝。
计算第二阶段的必要获得放大器给整个电路的电压增益25分贝,然后所有分贝数字转化为收益比率:
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这个问题只不过是“钻”让学生练习分贝/比率转换。
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