Tarea Electronica 1m53

INSTITUTO TECNOLOGICO SUPERIOR SUDAMERICANO TRABAJO DE ELECTRONICA Nombre: Francisco Gaona Fecha: 13 de Abril del 2012

 Que es el Neper. El neper o neperio (Np) es una unidad de medida relativa que se utiliza frecuentemente en el campo de la telecomunicación, para expresar relaciones entre voltajes o intensidades. Su nombre procede de John Napier, el inventor de los logaritmos. Aunque no es una unidad de medida del Sistema Internacional, su uso es ampliamente aceptado en muchos países, para los mismos fines que el decibelio. La diferencia fundamental entre ambas unidades es que mientras el decibelio está basado en el logaritmo decimal de la relación de magnitudes, el neperio lo está en el logaritmo natural o neperiano de la citada relación, viniendo el número de nepers determinado por la fórmula:

donde

y

son los valores relacionados, y

el logaritmo natural.

 Relación con el Decibelio. El neper se utiliza mayormente para expresar relaciones entre voltajes o intensidades mientras que el decibelio, es más utilizado para expresar relaciones entre potencias.  Que es el Decibelio. El decibelio (símbolo dB) es la unidad relativa empleada en acústica, electricidad, telecomunicaciones y otras especialidades para expresar la relación entre dos magnitudes: la magnitud que se estudia y una magnitud de referencia. Con mayor frecuencia se emplea para relacionar magnitudes acústicas, pero también es frecuente encontrar medidas en decibelios de otras magnitudes, por ejemplo las eléctricas o las lumínicas. En la medida de diversas magnitudes se emplea a menudo como magnitud de referencia un valor convenido muy bajo, por ejemplo el umbral mínimo de percepción del sonido en el ser humano, (20 micropascales), pero no por ello dejan de ser relativas todas las medidas expresadas en decibelios, aunque el que no se explicite normalmente el valor de referencia le de apariencia absoluta. El decibelio es una unidad logarítmica, adimensional y matemáticamente escalar. Es la décima parte de un belio (símbolo B), que es el logaritmo de la relación entre la magnitud de interés y

la de referencia, pero no se utiliza por ser demasiado grande en la práctica, y por eso se utiliza el decibelio. El belio recibió este nombre en honor de Alexander Graham Bell. Un belio equivale a 10 decibelios y representa un aumento de potencia de 10 veces sobre la magnitud de referencia. Cero belios es el valor de la magnitud de referencia. Así, dos belios representan un aumento de cien veces en la potencia, 3 belios equivalen a un aumento de mil veces y así sucesivamente. El decibelio es la unidad de medida utilizada para el nivel de potencia y el nivel de intensidad del ruido.  DECIBELIOS NEGATIVOS. Si la ganancia es menor que la unidad, existe una pérdida de potencia (atenuación) la ganancia de potencia en decibelios es negativa. Por ejemplo, si la potencia de salida es 15w y la potencia de entrada es 30w, tenemos:

Y la ganancia en potencia expresada en decibelios será:

Si la ganancia es 0,25 entonces:

Si la ganancia es 0,125 entonces:

Conclusión: cada vez que la ganancia de potencia disminuye en un factor de 2, la ganancia en potencia en decibelios disminuye aprox. en 3dB.

 OPERACIONES CON DECIBELIOS Las ganancias en decibelios se suman. La ganancia total de un grupo de varias etapas es igual a la suma de las ganancias de cada una de las etapas. Como ejercicio, teniendo en cuenta el siguiente esquema,

2w

30w

15w

100w

Calcular: a)

La ganancia de cada una de las etapas.

b)

La ganancia de cada una de las etapas expresadas en dB.

c)

Con los cálculos anteriores, calcular el total de las ganancias en formato lineal y en dB. Solución:

a)

b)

c)

Formato lineal:

Expresado en dB:

Comprobamos si lo hemos hecho bien:

 Que significa la ganancia de 3db. Una ganancia de 3 dB significa que la potencia recibida lejos de la antena será de 3 dB (doble) más alta de lo que sería recibido de una antena isotrópica sin pérdidas con la misma potencia. La ganancia es a veces discuten en función del ángulo, pero cuando un solo número se cita a la ganancia es la "ganancia máxima" en todas las direcciones. Ganancia (G) puede estar relacionado con la directividad (D):

La ganancia de una antena real puede ser tan alta como 40 a 50 dB para antenas parabólicas de gran tamaño (aunque esto es raro). Directividad puede ser tan baja como 1.76 dB para una antena real, pero nunca puede ser teóricamente menos de 0 dB. Sin embargo, el pico ganancia de una antena puede ser arbitrariamente baja debido a las pérdidas. Eléctricamente pequeñas antenas (pequeña en relación a la longitud de onda de la frecuencia que la antena funciona a) puede ser muy ineficiente, con ganancias inferiores a -10 dB (incluso sin tener en cuenta la pérdida de diferencia de impedancia).  Que significa la atenuación de 3db. Una atenuación de 3 dB (ganancia de –3dB) significa que la potencia de salida será la mitad de la de entrada, es decir, si se tratara de una fibra óptica, en esta se estaría perdiendo la mitad de la potencia óptica.  Que significa el dBi, el dBu, dBm. dBi. Decibelios medidos con respecto a una antena isotrópica.

dBu. El dBu expresa el nivel de señal en decibelios y referido a 0,7746 voltios . 0,7746 V es la tensión que aplicada a una impedancia de 600 Ω, desarrolla una potencia de 1 mW. Se emplea la referencia de una impedancia de 600 Ω por razones históricas.2 En algunos casos (especialmente en telecomunicaciones), al medir niveles relativos en decibelios, se da un nombre específico a la unidad, dependiendo del tipo de medida.

dBm. Cuando el valor expresado en vatios es muy pequeño, se usa el milivatio (mW). Así, a un mW le corresponden 0 dBm.

 Bibliografía:  Schuler, Charles A.. Electrónica, principios y aplicaciones.  Blake, Roy. Sistemas electrónicos de comunicaciones, Apéndice A. Cengage Learning Editores.  Wikipedia. La eficiencia y ganancia de antena.  http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/ingenieria/2001603/lecciones/cap6/cap6lec2/c ap6lec2.htm  http://es.wikipedia.org/wiki/DBm