ForHosting KIT · Naturwissenschaften

dB-Verstärkungsrechner

Steigt eine Spannung von 1 auf 10, sind das 20 dB Verstärkung, derselbe zehnfache Schritt bei der Leistung ergibt 10 dB. Wählen Sie Spannung oder Leistung, geben Sie beide Pegel ein und erhalten Sie die Verstärkung mit dem linearen Verhältnis. Kostenlos in Ihrem Browser.

  • Kostenlos
  • Läuft in Ihrem Browser
  • Ohne Anmeldung
  • Ihre Daten bleiben auf Ihrem Gerät
Nutzen Sie es über WebAPIE-MailTelegramApp bald
Wenn Sie eingeben
Berechnungsmodus
Voltage
Eingangspegel
1
Ausgangspegel
10
Erhalten Sie
Verhältnis
10
Verstärkung (dB)
20
Multiplikator
20

Die Verstärkung in Dezibel ist die übliche Art, mit der Ingenieurinnen und Ingenieure vergleichen, um wie viel eine Schaltung, ein Wandler oder eine Funkkette ein Signal anhebt oder dämpft. Ein Spannungs- oder Stromverhältnis wird mit dem Zwanzigfachen des dekadischen Logarithmus von Ausgang zu Eingang umgerechnet; ein Leistungsverhältnis verwendet das Zehnfache desselben Logarithmus. Dieser dB-Verstärkungsrechner nimmt ein mode voltage oder power zusammen mit streng positiven Ein- und Ausgangspegeln entgegen, wendet die passende Formel an und liefert die Verstärkung in Dezibel plus das lineare Verhältnis.

Was dB-Verstärkung bedeutet und warum Spannung 20·log10 nutzt, Leistung dagegen 10·log10

Die Verstärkung in Dezibel ist eine logarithmische Aussage darüber, um wie viel ein Ausgang größer oder kleiner ist als ein Eingang. Elektronik, Funk, Audio und Photonik geben die Verstärkung in Dezibel an, weil ein Produkt linearer Verhältnisse zu einer Summe von dB-Werten wird, und so werden kaskadierte Stufen, Dämpfungsglieder, Kabel und Antennen in einer Zeile budgetiert. Es gibt zwei Konventionen, und sie zu vermischen ist die häufigste Quelle eines Streits drei Dezibel gegen sechs am Messplatz.

Wenn die zwei Zahlen Amplituden derselben Art sind — Spannungen, Ströme oder Feldstärken in konsistenten Einheiten — ist die Verstärkung das Zwanzigfache des dekadischen Logarithmus des Ausgangs-zu-Eingangs-Verhältnisses: G_dB entspricht 20 mal log10 von Vout über Vin. Ein Faktor zehn in der Spannung sind daher zwanzig Dezibel, ein Faktor zwei etwa 6.02 dB, und die Einheit ist 0 dB.

Wenn die zwei Zahlen Leistungspegel in derselben Einheit sind — Watt, Milliwatt oder jede andere Leistungseinheit, die beide Ports teilen — ist der Multiplikator zehn, nicht zwanzig: G_dB entspricht 10 mal log10 von Pout über Pin. Ein Faktor zehn in der Leistung sind zehn Dezibel und ein Faktor zwei etwa 3.01 dB. Dieser Rechner errät die Konvention nicht aus den Feldnamen: Sie senden mode als voltage oder power plus die zwei streng positiven Pegel, und der passende Multiplikator wird angewandt.

Negative Verstärkung ist ein Verlust: ein Ausgang kleiner als der Eingang liefert einen negativen dB-Wert, der ein wohldefinierter reeller Logarithmus bleibt, solange beide Pegel positiv bleiben. Das lineare Verhältnis wird neben der dB-Zahl zurückgegeben, damit Sie die Umrechnung ohne ein zweites Werkzeug prüfen können, und die Zeichenkette formula wiederholt, welche Identität genutzt wurde, damit ein Bericht sie neben der Zahl zitieren kann.

Verstärker- und Vorverstärkerprüfungen am Messplatz

Geben Sie Vin und Vout in derselben Einheit mit mode voltage ein, um einen 20-dB-Sprung zu bestätigen, oder Pin und Pout mit mode power, um eine 3-dB-Verdopplung zu bestätigen, bevor Sie eine Platine freigeben.

Warum werden Null- und Negativpegel abgelehnt?

Ein reellwertiger Logarithmus ist für ein nichtpositives Argument undefiniert, und ein Nulleingang würde durch null teilen.

Warum sind das Doppelte der Spannung etwa 6 dB, das Doppelte der Leistung aber etwa 3 dB?

Amplitudenverhältnisse nutzen die Konvention 20·log10, daher ist ein Faktor zwei 20·log10(2) ≈ 6.02 dB. Leistungsverhältnisse nutzen 10·log10, daher ist ein Faktor zwei 10·log10(2) ≈ 3.01 dB. Wählen Sie mode ausdrücklich; der Rechner schließt nicht darauf.

Müssen die zwei Pegel dieselben Einheiten haben?

Ja. Das Verhältnis ist nur dimensionslos, wenn beide Ports eine Einheit teilen. Volt mit Millivolt oder Watt mit Milliwatt zu mischen verschiebt die Antwort um 60 dB bzw. 30 dB. Wandeln Sie zuerst um, dann senden Sie.

Was bedeutet eine negative Verstärkung in dB?

Sie bedeutet einen Verlust: Der Ausgang ist kleiner als der Eingang, etwa bei einem Kabel oder einem Dämpfungsglied. Das Ergebnis bleibt gültig, solange beide Pegel größer als null sind.

Wie addiere ich die Verstärkung mehrerer Stufen in einer Kette?

Rechnen Sie jede Stufe in Dezibel um und addieren Sie die Ergebnisse. Aus dem Multiplizieren linearer Verhältnisse wird ein Addieren von dB-Werten, deshalb passen Verstärker, Kabel und Antennen in eine einzige Bilanzzeile.

Warum lehnt der Rechner null und negative Pegel ab?

Weil der Logarithmus nur für positive Zahlen definiert ist und ein Eingangspegel von null eine Division durch null wäre. Ein Pegel gilt hier als positiver Betrag, wie es im Labor üblich ist.

Alles auf dieser Seite ist auch per API verfügbar. Dieser Abschnitt richtet sich an Teams, die es in ihre eigenen Systeme einbinden möchten; alle anderen nutzen einfach das Tool oben.

POSThttps://api.kit.forhosting.com/phys/db-gain

Authentifizierung per Bearer-Token. Ein einziger POST stellt die Aufgabe in die Warteschlange; das Ergebnis erhalten Sie per Webhook oder über einen signierten Link.

curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/phys/db-gain \
  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"mode":"voltage","input_level":1,"output_level":10}'
{
  "mode": "voltage",
  "input_level": 1,
  "output_level": 10
}
{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "phys.db_gain",
  "status": "queued",
  "_links": {
    "result": "/tasks/tsk_…/result"
  }
}

Die API arbeitet asynchron: Sie erhalten sofort eine task_id. Polling ist mit 1 Anfrage pro Sekunde erlaubt.

pro Anfrage$0.002

Der Preis steht auf der Seite – keine Tokens, keine Credits. Fehlgeschlagene Aufgaben werden nicht berechnet.

HTTPCodeBedeutung
401unauthorizedDer API-Schlüssel fehlt oder ist ungültig – prüfen Sie den Authorization-Header (Bearer).
402insufficient_balanceIhr Guthaben reicht für diese Aufgabe nicht aus – Aufladungen verfallen nicht.
404unknown_typeUnbekannter Aufgabentyp – prüfen Sie das Feld „type“ gegen den Katalog.
429rate_limitedZu viele Anfragen – warten Sie kurz; Polling ist mit 1 Anfrage pro Sekunde erlaubt.

Null- und Negativpegel werden mit invalid_input abgelehnt, weil der reelle Logarithmus für ein nichtpositives Argument undefiniert ist.

Eingangsvertrag, Ablehnung von Null und Negativ, und die genaue Nutzlast, die dieser Rechner liefert

Fehlende Felder, leere Zeichenketten, NaN, Infinity und nichtnumerischer Text scheitern sofort unter Nennung des Feldes, und fehlgeschlagene Prüfung wird nicht berechnet. Null wird abgelehnt, weil die Division durch einen Nulleingang undefiniert ist und weil log10 eines nichtpositiven Verhältnisses keine reelle Zahl ist. Negative Pegel werden aus demselben logarithmischen Grund abgelehnt: eine vorzeichenbehaftete Spannung kann in einer Schaltung auftreten, aber dieser Endpunkt behandelt einen Pegel als positive Magnitude, der übliche Laborvertrag für einen kombinierten Spannungs- und Leistungs-dB-Verstärkungsrechner. Es gibt keine Einheitenumrechnung im Löser: mischen Sie Millivolt mit Volt oder Milliwatt mit Watt, ist das Verhältnis physikalisch falsch und die dB-Zahl um 60 dB bzw. 30 dB daneben. Wandeln Sie zuerst beide Ports auf eine Einheit um, dann rufen Sie den Rechner auf. Senden Sie einen JSON-Körper mit drei Pflichtfeldern. mode muss die geschlossene Menge voltage oder power sein; jede andere Zeichenkette, einschließlich leer, ist invalid_input. input_level ist die Eingangsamplitude im mode voltage oder die Eingangsleistung im mode power. output_level ist der passende Ausgang. Beide Pegel müssen endlich und streng größer als null sein; sie dürfen als JSON-Zahlen oder als numerische Zeichenketten eintreffen, sodass Formulare und CSV-artige Pipelines einen Extra-Cast überspringen. Die Erfolgsnutzlast spiegelt mode, input_level und output_level wider und fügt ratio, gain_db, multiplier sowie eine Formelzeichenkette formula hinzu, die Sie neben dem Ergebnis zeigen können. Beispiel: mode voltage, input_level 1, output_level 10 liefert gain_db von 20 und ratio 10. Beispiel: mode power, input_level 1, output_level 2 liefert etwa 3.0103 dB.

Wo ein kombinierter dB-Verstärkungsrechner seinen Nutzen stiftet und was ein Aufruf kostet

Toningenieurinnen und Toningenieure wollen oft Spannungsverstärkung, weil Mixer- und Mikrofonspezifikationen in Volt stehen; Funk- und Lichtwellenleiterbudgets wollen häufiger Leistungsverstärkung, weil die Größe, die sich entlang einer Kaskade addiert, die Leistung in dBm ist. In beiden Fällen ist diese Fähigkeit ein einziger Vertrag statt zweier getrennter Werkzeuge, und das ist die Suchabsicht hinter einem allgemeinen dB-Verstärkungsrechner statt einer nur-Spannungs- oder nur-Leistungs-Seite. Koppeln Sie das Ergebnis mit Ihrer eigenen Rauschzahl- oder Interceptpunkt-Arithmetik, wenn Sie eine Kaskade schließen: dieser Endpunkt wandelt nur zwei positive Pegel in eine dB-Verstärkung um und modelliert weder Frequenzgang noch Impedanzfehlanpassung noch Wandlungskonstanten. Halten Sie beide Pegel in einer physikalischen Einheit, wählen Sie voltage oder power ausdrücklich, und Sie erhalten eine reproduzierbare Dezibelzahl, die Sie neben einem Schaltplan oder einem Prüfbericht veröffentlichen können. Nutzen Sie die API, wenn ein Prüfstand, ein Kalibrierskript oder ein Datenblattgenerator dieselbe Zahl in JSON für Tausende von Ein- und Ausgangspaaren stempeln muss. Jede erfolgreiche Anfrage ist ein abrechenbares Element zu $0.002; fehlgeschlagene Prüfung wird nicht berechnet. Die Ergebnisse sind vollständig deterministisch: dasselbe mode und dieselben zwei positiven Pegel liefern stets dasselbe gain_db, dasselbe ratio, denselben multiplier und dieselbe Formelzeichenkette formula, weshalb sich die Fähigkeit sicher in Dauerintegrationsprüfungen und reproduzierbaren Laborheften festschreiben lässt.

RF-Kaskaden- und Streckenbudget-Skripte

Rufen Sie die API aus einem Kaskadenblatt auf, damit jede Stufe ein stabiles gain_db aus gemessener Ein- und Ausgangsleistung festhält, ohne eine handgeschriebene 10·log10-Zelle.

Audio- und Wandlerdatenblätter

Stempeln Sie Spannungsverstärkung in dB aus Empfindlichkeitsspannungen oder Leistungsverstärkung aus akustischen oder elektrischen Watt in JSON für einen Katalog, der mit dem Laborheft übereinstimmen muss.

Wie berechnet man Spannungs- oder Leistungsverstärkung in dB?

Senden Sie mode als voltage oder power sowie streng positive input_level und output_level in derselben Einheit. Spannung nutzt G_dB = 20·log10(out/in); Leistung nutzt G_dB = 10·log10(out/in). Die Antwort enthält gain_db, das lineare Verhältnis und die Formel.

Was kostet der dB-Verstärkungsrechner?

Das Browser-Werkzeug ist kostenlos. API-Anfragen nutzen vorausbezahltes KIT-Guthaben zu $0.002 je erfolgreichem Aufruf; ungültige Eingabe wird nicht berechnet.

Vollständige KIT-Dokumentation lesen →