La Ganancia de un amplificador
La Ganancia es la proporción entre el nivel de salida y el nivel de entrada. La Ganancia entonces se expresa en "veces", lo que no tiene unidad; si la Ganancia expresa el nivel de salida respecto de un nivel específico referencia (que no tiene porqué ser la unidad de medida) entonces se dice que la Ganancia es de x veces sobre el valor de referencia.
Ganancia en Tensión
Si tratamos de tensión de salida de un amplificador, Vout, comparándola con la tensión de entrada, Vin, tendríamos la Ganancia en Tensión:
Vout donde ΔV es la Ganancia en Tensión
ΔV = ———
Vin
Ganancia en Intensidad
Si comparamos la intensidad de salida un amplificador, Iout, frente a la intensidad de entrada, Iin, tendríamos la Ganancia en Intensidad:
Iout donde ΔI es la Ganancia en Intensidad
ΔI = ———
Iin
Ganancia en Potencia
Si comparamos la potencia de salida de salida, , respecto de la potencia de entrada, lo que tendríamos sería la Ganancia en Potencia:
Pout donde ΔP es la Ganancia en Potencia
ΔP = ———
Pin
Veamos cómo nos lo cuentan desde el Canal de Youtube ElectrónicaFP :
Decibelios
El decibelio es una unidad logarítmica que nos permite representar de una manera cómoda el cociente o proporción entre diferentes valores muy dispares entre sí. Este tipo de representación se utiliza cuando el parámetro a considerar (nivel de Ganancia, tensión, potencia, nivel de sonido, etc) puede tener variaciones muy amplias, por ejemplo, desde 1 hasta 1.0.0000.0000 y queremos representarlo con un número más sencillo.
También hay que tener en cuenta que nosotros, como animales, hemos evolucionado de modo que no captamos los valores de los parámetros como nivel de luminosidad, de sonido, de presión, etc de modo lineal: el doble de cantidad luz no lo sentimos sino como un poco más de luz; lo mismo pasa con el sonido: para que valoremos el doble de nivel de presión sonora de un fenómetro sotre otro hay que casi multiplicar por 10 el valor real del nivel de presión sonora de referencia. El decibelio es una forma de expresar una magnitud física que nosotros, como humanos, valoraremos de una forma más natural.
Luego, el decibelio es una comparación entre 2 magnitudes:
- la magnitud a evaluar; por ejemplo la potencia P2
- la referencia para evaluar la magnitud; puede ser otra P1 o una de referencia PREF
Si la magnitud que deseamos expresar es Potencia eléctrica:
P2 ΔP [dB] es el Incremento/Ganancia en Potencia
ΔP [dB] = 10 x log ——- expresado en dB, que tiene P2 sobre P1
P1
¿Y porqué ponemos el 10x en lugar de poner el log… nada más? pues porque la fórmula sin el x10 nos daría Belios, y el Belio es una cantidad de valor muy muy grande; por lo que se utiliza normalmente multiplicado x10, que entonces serían deciBelios, dB.
Si ponemos una PREF como valor P1, entonces obtendríamos el Nivel de Potencia de P2 referido a PREF; ahora ya no es un valor relativo, sería un valor cuantificable de potencia espresado en dB.
Pues lo mismo podemos hacer con muchos otros parámetros físicos, en nuestro caso relacionados con la electrónica o el sonido:
Si la magnitud que deseamos expresar es Voltaje eléctrico
Vout ΔV [dB] es el Incremento/Ganancia en Tensión
ΔV [dB] = 20 x log ——– expresado en dB, que tiene Vout sobre Vin
Vin
Atento a que con voltaje (e intensidad) se pone x20 en lugar de x10, como se pone con potencia.
Y así podríamos hacer lo mismo con la Intensidad eléctrica, la Potencia del Nivel Sonoro, etc.
Pero veamos cómo nos lo explican desde el Canal de Youtube ElectrónicaFP:
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