Das eBook Angewandte Mikroelektronik wurde von Hans Lohninger zur Unterstützung verschiedener Lehrveranstaltungen geschrieben. Weitere Informationen finden sie hier.


Das Verhältnismaß Dezibel

In der Elektronik ist es oft notwendig, nicht nur Spannungen, Ströme und Leistungen zu messen, sondern auch Verhältnisse von Spannungen, Strömen und Leistungen. Beispiele für Verhältnisse zweier Spannungen sind die Spannungsverstärkung eines Operationsverstärkers, das Verhältnis von Nutz- und Störsignal oder die Dämpfung eines Signals entlang einer Leitung.

Solche Verhältnisse sind grundsätzlich dimensionslos und können einen weiten Zahlenbereich überstreichen. Um das Rechnen mit Verhältnissen zu erleichtern, kann man die beteiligten Größen logarithmieren, was die Division zu einer Subtraktion und die Multiplikation zu einer Addition macht. Logarithmierte Verhältnisse werden mit der Bezeichnung 'Bel' (nach dem Erfinder des Telefons Graham Bell) gekennzeichnet. Meist wird jedoch ein Zehntel eines Bel verwendet: Dezibel oder dB.

Da die Beziehung zwischen Spannung und Leistung, bzw. Strom und Leistung an einem Widerstand quadratisch ist, ergibt sich für das Verhältnismaß Dezibel für Strom und Spannung eine andere Definition als für die Leistung:

Spannung: dB = 20 * lg (U1/U0)
Strom: dB = 20 * lg (I1/I0)
Leistung: dB = 10 * lg (P1/P0)

Setzt man für U0 , I0 oder P0 einen bestimmten definierten Wert, so gibt die Größe dB dann das Verhältnis von U1, I1 oder P1 zum festgelegten Wert an. Man nennt den definierten Wert Nullpegel; die Angabe in dB wird allgemein als Pegel bezeichet. Bei der Angabe eines Pegels muss immer auch die Bezugsgröße angegeben werden. Dies geschieht meist in Form eines an die Bezeichnung dB angehängten Buchstabens (z.B. dBμV oder dBm).

In der Audiotechnik wird der Nullpegel mit jener Spannung festgelegt, die an einem Widerstand von 600 Ω 1 mW Verlustleistung entstehen lässt. Dieser Pegel wird mit 'dBm' bezeichnet, sein Nullpegel beträgt 0.775V.

Die folgende Tabelle gibt für die wichtigsten dB-Werte die entsprechenden Spannungs- und Leistungsverhältnisse und den in der Audiotechnik oft verwendeten Pegel (bezogen auf 0.775 V) an.

dBU1/U0P1/P0Pegel
-600.0010.0000010.775 mV
-500.003160.000012.45 mV
-400.010.00017.75 mV
-300.03160.00124.49 mV
-200.10.0177.5 mV
-100.3160.1244.9 mV
-60.50.25388.1 mV
-30.7070.5548 mV
01.01.00.775 V
+31.4121.094 V
+6241.545 V
+103.16102.449 V
+20101007.746 V
+3031.6100024.49 V
+401001000077.46 V
+50316.2100000244.9 V
+6010001000000774.6 V


Last Update: 2010-12-04