ИТПС. Специальные единицы (дБ и Нп)

1. ИТПС

2. Специальные единицы (дБ и Нп)

• Нп (ln)
e
l
дБ (lg)
10
0.434 l
γ- постоянная распределения
l- длина линии

3. Децибелл

• Децибелл – в масштабе десятичных
логарифмов дБ определяет отношение двух
одноимённых величин, заданных теми или
иными условиями, например, мощностей P1
и Р2, напряжений U1 и U2 или токов I1 и I2
P1
U1
I1
дБ 10lg
20 lg
20 lg
P2
U2
I2

4. Например: 1 дБ

P1
0.1
10 1.26
P2
1
U1 I1
20
10 1.12
U2 I2

5. Например: 10 дБ

10
P1
10 10 10
P2
10
U1 I1
10 20 10 3.16
U2 I2

6. Например: 20 дБ

P1
2
10 100
P2
U1
I1
1
10
U2
I2

7.

• 1 Нп = 8,686 дБ
• 1 дБ = 0,115 Нп
1 Нп = ½ ln(Р1/Р2)
Р1/Р2 =е2=7,4 (7.389=100,8686)

8. Уровень мощности1

• Уровень мощности- выраженное в
логарифмических единицах отношение
мощности в какой либо точке цепи или
тракта, к мощности, принятой для
сравнения.
Px
p м 10lg
( дБ)
P0

9. Уровень напряжения (тока)

• Уровень напряжения- выраженное в
логарифмических единицах отношение
напряжения (тока) в какой либо точке цепи
или тракта, к напряжению (току),
принятому для сравнения.
Ux
pн 20lg
(дБ )
U0
Ix
pТ 20lg (дБ )
I0

10. Абсолютный, относительный, измерительный уровень

• В зависимости от того, какая величина
принимается за начало отсчёта,
различают абсолютный,
относительный и измерительный
уровни

11. Абсолютный уровень

• Абсолютный уровень- выраженное в
логарифмических единицах отношение
мощности, напряжения или тока в какой-либо
точке цепи к мощности, напряжению или току,
уровень которых принят за нулевой.
• Нулевой уровень мощности Р0=1 мВт (1 мВА)
3
U 0 P0 R0 1 10 600 0.7746 0.775В
I0
P0
1.29 мА
R0

12. Абсолютный уровень мощности, напряжения

Px
p м 10lg
(дБм) dBm
1 мВт
Ux
pн 20lg
(дБн) dBu
0.775

13. Связь между абсолютным уровнем мощности и абсолютным уровнем напряжения

Px
U R0
Ux
R0
pм 10lg 10 lg
20lg
10 lg
2
P0
ZН U 0
U0
ZН
2
x
• Если R0=600 Ом, U0=0.775 В
600
p м p н 10lg
(дБ)
ZН

14. Относительный уровень

• Относительный уровень- выраженное в
логарифмических единицах отношение
мощности, напряжения или тока в какой-либо
точке цепи к мощности, напряжению или току,
принятыми за начало отсчёта (обычно в начале
цепи).
p мОТН
РX
10lg
(дБОм) dBr
PН
pН ОТН
UX
20lg
(дБОн) dBrU
UН

15. Понятие ТНОУ

• За начало отсчёта в каналах и трактах принимают
условный двухпроводный вход канала ТЧ
S=17 дБ
А1= 6 дБ
БК
А2= 4дБ
БК
А2= 4
дБ
А1= 6 дБ
S=17 дБ

16. Связь между относительным и абсолютным уровнем

p м отн
Px 1мВт
10lg
pМX pMН
PН 1мВт
• Относительный уровень – это разность
двух абсолютных уровней
• Уровни в ТНОУ pм дБмО
рн дБнО

17. Измерительный уровень

• Измерительный уровень - это расчётное
или номинальное значение абсолютного
уровня мощности или напряжения в данной
точке, которое получается при подаче в
ТНОУ гармонического сигнала с нулевым
уровнем мощности с F=1020 Гц от
генератора с Z=600 Ом.

18. Измерительный уровень

• Измерительный уровень является условным
эквивалентом информационных сигналов.
• Критерием нормального
функционирования систем передачи
является равенство измеряемого
(фактического) и измерительного уровня.

19. Замечание 1

• При измеряемой мощности Px >1 мВт или
UX>0.775 В логарифмы и уровни
положительны
• При измеряемой мощности Px <1 мВт или
UX<0.775 В логарифмы и уровни
отрицательны
• Следовательно, говоря об уровне , надо
упоминать ЗНАК

20. Замечание 2

• Изменение (на линейном сопротивлении) уровня
мощности на А дБ, всегда приведёт к изменению
уровня напряжения или тока на этом
сопротивлении тоже на А дБ.
• Этим удобством для расчётов и вызвано
определение уровней мощности как 10lg, а
уровней напряжения и тока как 20 lg.
pм pн
600
10lg
( дБ)
ZН

21. Замечание 3

• Если |ZН|>600 Ом, то рМ<рН
• Если |ZН|<600 Ом, то рМ>рН
• Если |ZН|=600 Ом, то рМ=рН

22. Задача№ 1

• Найти абсолютный уровень мощности
для мощностей : 10 мВт, 1 пВт, 100пВт.
5000 пВт, 1 пВт, 1 мкВт10 мВт, 20 000
пВт, 1Вт

23. Задача № 2

• Найти абсолютный уровень напряжения
для мощности 1 мВт, выделяющейся
на резисторах сопротивлением 600,
135, 75, 1400 Ом.

24. Задача № 3

• Найти абсолютный уровень напряжения
для мощности 1 пВт, выделяющейся на
резисторах сопротивлением 600, 135,
75, 1400 Ом.

25. Задача № 4

• Как отличаются уровни напряжения на
последовательно соединенных
резисторах сопротивлением 5000, 1400,
600 Ом, если через эти сопротивления
протекает ток 1мкА,1мА,1А.

26. Задача № 5

• Разность уровней, измеренных на двух
последовательно соединенных
резисторах, равна 15 дБ. Как
отличаются эти резисторы?

27. Задача № 6

• Относительный уровень в точке «Х»
цепи по отношению к ее входу равен
минус10 дБ, а напряжение в точке « Х»
равно 100 мВ. Найти напряжение на
входе цепи.

28. Задача № 7

• Зафиксированы измерительные уровни:
в точке Х цепи минус 4,3 дБ. а в точке У
цепи минус 28,3 дБ. На сколько вольт
напряжение в точке Х больше, чем в
точке У?

29. Задача № 8

• Некоторое напряжение измерено
приборами, проградуированными в
абсолютных уровнях для систем с
ZC=600,135,75 Ом. Как будут
отличаться показания этих приборов?

30. Задача № 9

• На входе усилителя напряжение U1
=100 мВ, на выходе U2=200 мВ. Каково
в децибелах усиление напряжения,
мощности ?

31.

2. Линейные цепи при гармоническом
воздействии

32. Задача 1

• Построить кривые U и I во времени и начертить
векторы, изображающие заданные синусоидальные
функции:
u= 100sin(157t+π/10) В
i=5sin(157t+π/8) А
• Найти сдвиг фаз между U и I. Определить период,
частоту, моменты начала положительных полуволн U
и I.
• Какой вид примут уравнения для U и I, если фазу,
равную 0, принять для тока. Для этого случая
построить синусоиды U и I, векторную диаграмму.

33. Задача 2

• Катушка с резистивным сопротивлением R=10
Ом, индуктивностью L=0,05 Гн подключена к
источнику синусоидального напряжения,
действующее значение напряжения которого
120В, f=50Гц.
• Определить полное сопротивление катушки
• Сдвиг фаз между U и I.
• Чему равны активная, реактивная, и полная
мощности?

34. Задача 3

• К последовательно соединенным реостату с
R=120 Ом и конденсатору C=30 мкФ подведено
u=311sin314t, В.
• Вычислить полное сопротивление цепи
• Действующие значения U и I.
• Мощность, расходуемая в цепи.
• Реактивная мощность.
• Разность фаз U и I.

35. Тема: передаточные характеристики

• Задача 1. для схемы найти комплексный
коэффициент передачи цепи, АЧХ ,ФЧХ,
ГВЗ. R
C

36.

• Задача 2. для схемы найти комплексный
коэффициент передачи цепи, АЧХ ,ФЧХ,
ГВЗ.
L
R
C

37.

• Задача 3. для схемы найти комплексный
коэффициент передачи цепи, АЧХ ,ФЧХ,
ГВЗ. R
C
L