Forum: HF, Funk und Felder dBOhm in dB umrechnen


Announcement: there is an English version of this forum on EmbDev.net. Posts you create there will be displayed on Mikrocontroller.net and EmbDev.net.
von aufdemschlauchsteh (Gast)


Lesenswert?

Moin,
ich habe hier eine RF current monitor probe TBCP1-200, die ich an meinem 
Siglent SSA3021 betreiben will.
Die Probe hat ein Testprotokoll anbei, in der die Frequenzabhängigen 
Korrekturwerte in dBOhm angegeben sind.

Wörtlich dazu im Protokoll:
Substract the transfer impedance in dBOhm from the measured Value in 
dBµV to get the corrct value in dBµA.

Der SSA kann ja Korrekturwerte speichern, tut das aber nur in dB.
Auch will ich ja direkt dBµA messen, damit die Skalenbeschriftung im 
Protokoll stimmig ist.

Wie bekomme ich jetzt den dBOhm Wert der current probe in dB umgerechnet 
um die Korrekturdaten im SSA zu speichern?

von Pumpy (Gast)


Lesenswert?

Bezugsgrösse ist 1 Ohm:

0 dBOhm = 10 * log(1 Ohm/1 Ohm) etc.

Bezugsgrösse ist 1 uV:

0 dBuV = 10 * log(1 uV / 1 uV) etc.

Bezugsgrösse ist 1 uA:

0 dBuA = 10 * log(1 uA / 1 uA) etc

Zur Vereinfachung von Rechnungen kann ich eigentlich alle Grössen in dB 
umsetzen. Z.B. 10dBkm (Bezugsgrösse 1km) wenn ich das für sinnvoll 
halte.

von aufdemschlauchsteh (Gast)


Lesenswert?

Pumpy schrieb:
> Bezugsgrösse ist

Versuchs mal so zu erklären als sei ich völlig blöd, denn in der 
Hinsicht bin ich das wohl.
Wie komme ich jetzt von der dBOhm transferimpedanz der Probe auf die 
Dämpfung in dB die ich in der Korrekturtabelle des Spektrumanalysers 
eintragen kann?

Warum ist die Messung in dbµV(unkorrigiert) - dBOhm(transferimpedanz 
probe) = dBµA(real), wie es im Probe Testprotoll steht?
Ich kapiers nicht und krieg die anscheinend simple Umrechnung nicht 
gebacken.

von Achim S. (Gast)


Lesenswert?

aufdemschlauchsteh schrieb:
> Ich kapiers nicht und krieg die anscheinend simple Umrechnung nicht
> gebacken.

Es ist auch weniger eine simple Umrechnung als eher ein Rechentrick, um 
für die Probe eine Stromskala angeben zu können.

Ausgangspunkt ist das ohmsche Gesetz ;-)

   I = U/R

Um das in Pegeln angeben zu können, müssen die Einheiten rausfallen 
(denn der log von 1V lässt sich nicht berechnen). Daher werden die 
einzelnen Größen jeweils durch einen Referenzwert dividiert:

   I/I_0 = (U/U_0)/(R/R_0)

mit I_0 = 1µA, U_0=1µV, R_0=1Ohm

Für die Pegelangabe wird dann logarithmiert. Und mit den Rechnenregeln 
des Log lässt sich das umformen:

   lg(I/I_0) = lg( (U/U_0)/(R/R_0) ) = lg(U/U_0) - lg(R/R_0)

Damit schaffst du es formal, vom Spannungseingang des SSA mit der Probe 
auf ein Stromsignal zu kommen. Ob dein SSA das schluckt und dann Werte 
in dbµA anzeigt oder nicht, weiß ich nicht.

von Sebastian R. (sebastian_r569)


Lesenswert?

Pumpy schrieb:
> Bezugsgrösse ist 1 Ohm:
>
> 0 dBOhm = 10 * log(1 Ohm/1 Ohm) etc.
>
> Bezugsgrösse ist 1 uV:
>
> 0 dBuV = 10 * log(1 uV / 1 uV) etc.
>
> Bezugsgrösse ist 1 uA:
>
> 0 dBuA = 10 * log(1 uA / 1 uA) etc

Öhm. Ist es nicht 20 * log (Wert/Referenz)?

Lediglich bei dBm (Milliwatt) ist es 10*log

von Ralph B. (rberres)


Lesenswert?

Pumpy schrieb:
> Bezugsgrösse ist 1 uV:
>
> 0 dBuV = 10 * log(1 uV / 1 uV) etc.

Bist du dir da sicher?
schaue mal hier

https://shopdelta.eu/dbv-logarithmische-einheit-des-spannungsmasses_l3_aid808.html

da ist von 20*log U/Uref die Rede.
das gleiche wird wohl auch für Amp und Ohm gelten.

Lediglich Leistung ( z.B. dbm )ist 10*log weil da das U² drin steckt.

Ralph Berres

PS Sebastian war schneller.

: Bearbeitet durch User
von Achim S. (Gast)


Lesenswert?

Achso, noch zu deiner eigentlichen Frage:

aufdemschlauchsteh schrieb:
> Wie komme ich jetzt von der dBOhm transferimpedanz der Probe auf die
> Dämpfung in dB die ich in der Korrekturtabelle des Spektrumanalysers
> eintragen kann?

Einfach den angegebenen Zahlenwert eingeben ohne weitere Umrechnung.

Aber wie schon angedeutet: ich weiß nicht, ob dein SSA das als 
Transferimpedanz in dB_Ohm wahrnimmt (und das Messwergebnis in dBµA 
anzeigt) oder ob er es wirklich nur als Untergrundkorrektur wahrnimmt 
und weiter dBµV anzeigt. Ich würde mal eher das zweitere vermuten, weil 
die Korrekturtabelle des SSA eigentlich dafür gemacht sein dürfte. Du 
darfst dir dann aber in Gedanken statt der dBµV in der Anzeige einfach 
dBµA vorstellen.

von HST (Gast)


Lesenswert?

Die obigen Formeln stimmen, bis auf den Faktor 10.
Der gilt für das Leistungsmaß dBm:
0dBm = 10*log(1mW/1mW)

Sonst gilt für Spannung, Strom, Widerstand...Grashöhe:
dBx = 20*log(x1/x1)

Also, erst dBOhm in Ohm, dBµV in µV umrechnen, U/R rechnen und dann in
dBµA= 20*log(U/R) umwandeln.

Geht natürlich auch einfacher:
dBµA = dBµV - dBOhm
(dBµV = dBµA + dBOhm,  dBOhm = dBµV - dbµA)

MfG,  Horst

von aufdemschlauchsteh (Gast)


Lesenswert?

Achim S. schrieb:
> Einfach den angegebenen Zahlenwert eingeben ohne weitere Umrechnung.

Oh, das ist einfach, das bekomme ich hin.
Ich danke Euch allen.

von Pumpy (Gast)


Lesenswert?

"Ich wohne 16,5dBkm von dir entfernt."

Wie weit ist die Entfernung in km? Wer es weiss möge sich melden.

von Axel R. (axlr)


Lesenswert?

Hey Chef, 6dB€ mehr Gehalt, ginge das? Am besten rückwirkend zum 
01.01.;)

von HST (Gast)


Lesenswert?

6,6834km  8-))

von Pumpy (Gast)


Lesenswert?

16,5dBkm = 10dBkm + 6dBkm + 0,5dBkm

entspricht: (10  4  1,12)km = 44,67km (gerundet))

P.S. : 6dBEUR entspricht 4EUR - kein Problem für jeden Chef!

von Pumpy (Gast)


Lesenswert?

entspricht: (10 x 4 x 1,12)km = 44,67km (gerundet)

von HST (Gast)


Lesenswert?

Ist ja lustig - schon wieder db als Leistungsmaß....
Rechne mal 6,6834^2

von Stefan S. (mexakin)


Lesenswert?

50 ohm = 34 dBOhm

U=I*R
dBV = dBI + dBR

weil mein senf noch gefehlt  hat :)

von Experte (Gast)


Lesenswert?

aufdemschlauchsteh schrieb:
> Warum ist die Messung in dbµV(unkorrigiert) - dBOhm(transferimpedanz
> probe) = dBµA(real), wie es im Probe Testprotoll steht?

Naja, gäbe es noch Rechenschieber, gäbe es diese Frage nicht...

Multiplikation und Division werden bei Logarithmen zur Addition und 
Subtraktion, und umgekehrt. Deswegen macht man sich doch diesen ganzen 
Aufwand.

von HST (Gast)


Lesenswert?

@Stefan
Jupp, ich hatte in meinem obigen Kram kein Zahlenbeispiel 
hingeschrieben:
z.B.: 10000µV= 80dBµV - 34dBOhm = 46dBµA --> 200µA

@Pumpy
Ist so eine Sache mit den dB. Wurde oben auch schon mehrfach 
angesprochen. Ich probier's noch einmal:

Gegeben sei eine Spannung von 10V an 50 Ohm --> P = U^2 / R
P = 100/50 = 2 Watt

Bei Verdopplung auf 20V --> P = 400/50 = 8 Watt

Spannungsverhältnis = 20 * log(20/10) = 6dB (gerundet)
Leistungsverhältnis = 10 * log(P2/P1) = 10*log(8/2) = 6dB

km oder € sind keine Leistungsgrößen.

In der Akustik ist der Schalldruckpegel in dB ein (absolutes) 
Leistungsmaß, also dort gilt 10*log(P2/P1), wobei P1 die Hörschwelle 
ist.

von K. D. (Firma: Hobbychirurg) (lochball)


Lesenswert?

HST schrieb:

>
> Spannungsverhältnis = 20 * log(20/10) = 6dB (gerundet)
> Leistungsverhältnis = 10 * log(P2/P1) = 10*log(8/2) = 6dB
>

Da machst du wohl einen Denkfehler. Beide Male hast du ein 
logarithmisches Leistungsverhältnis. Hier der Beweis ausgehend von den 
Leistungen in der bekannten Formel einfach abgeleitet:

x dB = 10 x log (Px / Pref) = 10 x log ((Ux^2 / R) / (Uref^2 / R)) =

x dB = 10 x log (Ux^2 / Uref^2) | R kann weggekürzt werden

x dB = 10 x log (Ux / Uref)^2 | das Quadrat gilt jetzt für Zähler und 
Nenner

x dB = 2 x 10 x log (Ux / Uref) | das Quadrat kommt als Faktor nach 
vorne

x dB = 20 x log (Ux / Uref) | voila!!!

Es bleibt also nach wie vor ein logarithmisches Leistungsverhältnis, 
auch wenn ich hier die Spannungen bzw. das Spannungsquadrat an einem 
gemeinsamen Widerstand ins Verhältnis setze.

Noch Fragen?

: Bearbeitet durch User
von Achim S. (Gast)


Lesenswert?

HST schrieb:
> In der Akustik ist der Schalldruckpegel in dB ein (absolutes)
> Leistungsmaß, also dort gilt 10*log(P2/P1), wobei P1 die Hörschwelle
> ist.

Nein. Der Schalldruck ist ebenfalls eine Feldgröße, auch dort gilt der 
Vorfaktor 20.

Wer es "offiziell" nachlesen will und Zugriff auf Normen hat: in DIN 
5493 ist der Umgang mit logarithmischen Größen und Einheiten "geregelt". 
Das Widerstands-Wandlungsmaß, das Anlasse für diesen Thread war, ist 
dort ebenfalls behandelt. dB_€ und dB_km dagegen nicht.

Speziell für die Schalldruckpegel mit Frequenz und Zeitbewertung gibt es 
daneben noch die DIN 61672-1 (also zu Angaben gewichteten 
Schalldruckpegeln in dB_A...)

Einfacher erhältlich als die DIN-Norm und kostenlos ist die "educational 
note" von Rohde und Scharz zu dem Thema:
https://www.rohde-schwarz.com/de/applikationen/db-oder-nicht-db-educational-note_230850-15534.html

von dfIas (Gast)


Lesenswert?

Pumpy schrieb:
> P.S. : 6dBEUR entspricht 4EUR - kein Problem für jeden Chef!
6 dB€ mehr heißt rund das Vierfache. Wenn man bislang 36 dB€ monatlich 
bekommt und 6 dB€ mehr haben will, sind's dann 42 dB€. Nichts von wegen 
4 €!
Und ja, der Lohn ist für die Arbeit, also für Leistung mal Zeit, und 
damit in der 10er-Logliga.

von argos (Gast)


Lesenswert?

dfIas schrieb:
> 6 dB€ mehr heißt rund das Vierfache.

...weil damit die Arbeits*leistung* vergütet wird?

von HST (Gast)


Lesenswert?

@Achim S.
Du hast natürlich recht - ich war da schlampig und habe Schalldruck 
statt Schalleistung getippt. Ein Schuster sollte bei seinen (HF-) 
Leisten bleiben.

K. D. schrieb:
> Da machst du wohl einen Denkfehler. Beide Male hast du ein
> logarithmisches Leistungsverhältnis. Hier der Beweis ausgehend von den
> Leistungen in der bekannten Formel einfach abgeleitet:
> ...
> ...
> x dB = 20 x log (Ux / Uref) | voila!!!

Und, wo ist mein Denkfehler, wenn du exakt zum gleichen Ergebnis kommst? 
Ich habe in meinem einfachen Zahlenbeispiel die beiden Vorfakoren 20 und 
10 erläutert, ohne über einen Wust von Formeln zu gehen.

Außerdem hat das reine Betrachten über die Leistung in vielen 
Praxis-Anwendungen seine Tücken oder ist sogar sinnlos.

Beispiel 1:
Bandfilter mit einem Leistungsverlust von 3dB (gP= -3dB), aber mit einem 
Spannungsgewinn von 17dB (gU= 17dB). Wieso? weil der Eingangswiderstand 
z.B. 50 Ohm, der (transformierte) Ausgangswiderstand 5kOhm beträgt. Kann 
man natürlich wieder über Leistung berechnen, kommt dann eben auf -3dB, 
die hier aber uninteressant sind. Der hochohmige Eingang eines FET-Gates 
oder das Gitter einer Röhre sieht die gewünschte Spannungsüberhöhung. 
Hier ist die direkte Betrachtung über 20*log(U2/U1) viel sinnvoller.

Beispiel 2:
Mein 110MHz FET-Tastkopf für den Spektrumanalyser teilt die 
Eingangsspannung um den Faktor 10 (--> -20dB). Die Eingangsimpedanz ist 
bei niedrigen Frequenzen 1MOhm||1,5pF, wird aber mit steigender Frequenz 
durch die Parallelkapazität des FETs von 4pF immer niedriger und 
komplexer (Ausgangsimpedanz 50 Ohm). Der Spannungsteilerfaktor bleibt 
trotzdem bis 160MHz mit -20dB (+/-0,3dB) konstant. Bei 100mV an 1MOhm 
habe ich 10mV am 50 Ohm-Ausgang, das sind 10nW am Ein-, aber 2000nW am 
Ausgang (--> gP= +23dB). Ist hier auch uninteressant, da der S/A nämlich 
auch nur Spannung an 50 Ohm misst und als Leistung in dBm darstellt. 
Außerdem ändert sich ja die TK-Eingangsimpedanz über die Frequenz und 
macht daher die (hier ohnehin unsinnige) Berechnung über die Leistung 
ziemlich kompliziert.

So, das war mein Senf dazu

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.