Décibels en électronique: Définitions et exercices

Les décibels
1/2
Les décibels en électronique
Définition
Le décibel est aussi utilisé pour exprimer des rapports de niveaux de tension ou de courant. Ceci suppose aussi
l’utilisation d’autres références.
Représentation d’un rapport de niveaux de tension Gv ou de courant Gi
Appelons Gp, Gv et Gi la représentation du rapport de puissance, de tension et de courant.
Pour un système électronique donné les quantités Gp, Gv et Gi sont égales (exclusivement dans le cas où les
résistances d'entrée et de sortie dans lesquelles PS et Pe sont dissipées sont égales). En effet :
On établit la même relation d'égalité entre Gp et Gi et évidemment entre Gv et Gi.
Par contre dès que la notion d'adaptation d'impédance disparaît il vaut mieux utiliser les notions de tension d’entrée et
de tension de sortie. C’est ainsi que, dans le domaine des amplificateurs opérationnels, la notion de gain en puissance
n'a généralement pas d'intérêt.
Expression des grandeurs de références
Nous utilisons le dB pour exprimer des rapports de niveaux ce qui est sa fonction normale, mais il est souvent
nécessaire de pouvoir définir le niveau du signal effectivement présent en entrée, en sortie ou en un point quelconque
du montage avec le concept du dB pour conserver la cohérence de cette représentation.
Il faut alors définir une valeur de référence x (définie par la suite selon la référence utilisée) du niveau du signal par
rapport à laquelle les autres niveaux de ce signal seront représentés : cette valeur est alors désignée par 0dBx.
Les références usuelles en électronique
Unité
Référence
Formule
dBV
Uo = 1 V efficace
dBmV
Uo = 1 mV efficace
dBµV
Uo = 1 µV efficace
dBW
Po = 1 W sur 50 ohms (Uo=7,07V)
dBm
Po = 1 mW sur 50 ohms (Uo=0,224V)
dBu
Po = 1 mW sur 600 ohms (Uo=0,775V)
dBa
dBspl
po=20µPa (pression acoustique)
Application à une chaine de transmission de signal :
Les calculs successifs se font par simple addition

Les décibels
2/2
Exercice 1:
Complétez le tableau suivant :
P (mW)
Lp (dBW)
Lp (dBm)
Lp (dBu)
0,01
0,1
1
10
1000
10000
Exercice 2:
Complétez le tableau suivant :
U (mV)
Lp (dBV)
Lp (dBmV)
Lp (dBm)
Lp (dBu)
0,01
0,1
1
10
1000
10000
Exercice 3:
Calculez le niveau de puissance à la sortie de l'amplificateur.
Exercice 4 :
Calculez le gain total Gtot et le niveau de sortie