계산 원리
전압비는 20을, 전력비는 10을 곱하는 로그 식으로 dB로 바꿉니다. dBm은 1 mW를 0 dBm으로 하는 절대 전력 단위입니다.
전압비 dB = 20 × log10(V2 / V1)전력비 dB = 10 × log10(P2 / P1)P[W] = 10^((dBm − 30) / 10)dBm = 10 × log10(P[W]) + 30Vrms = √(P × R), Vpp = Vrms × 2√2
사용 예
10 dBm은 10 mW입니다. 50 Ω 시스템에서 이 전력은 Vrms 0.707 V에 해당하고, 정현파의 Vpp는 약 2.00 V입니다. 1 V에서 10 V로 올라가는 전압비는 20 dB, 1 mW에서 100 mW로 올라가는 전력비도 20 dB입니다.
설계 팁
- 기억하기 쉬운 값: 3 dB는 전력 2배, 6 dB는 전압 2배, 10 dB는 전력 10배, 20 dB는 전압 10배입니다.
- dBm은 임피던스 기준이 있어야 의미가 있습니다. RF는 보통 50 Ω, 오디오는 600 Ω, 영상은 75 Ω을 씁니다. 기준 임피던스를 바꾸면 같은 dBm이라도 전압이 달라집니다.
- 계측기 화면의 dBV, dBu 같은 단위는 기준 전압이 다릅니다. 측정기의 기준 단위를 먼저 확인하세요.
- 감쇠 값은 음수 dB로 표시합니다. −3 dB는 전력이 절반으로 줄어든다는 뜻입니다.
주의사항
- 전압비 dB와 전력비 dB는 같은 임피던스에서만 같은 결과를 줍니다. 서로 다른 임피던스의 두 지점을 비교할 때는 전력 기준으로 계산하세요.
- Vpp = Vrms × 2√2 는 정현파에만 맞는 식입니다. 펄스나 변조 신호의 피크 값은 다르게 나옵니다.
- 입력 값은 0보다 커야 로그를 계산할 수 있습니다.
자주 묻는 질문
dB와 dBm의 차이는 무엇인가요?
dB는 두 값의 비율을 나타내는 상대 단위이고, dBm은 1 mW를 기준으로 한 절대 전력 단위입니다. 기준이 없는 dB 값은 의미가 불완전합니다.
전압 dB와 전력 dB의 계산식은 왜 다른가요?
전압은 제곱에 비례하는 전력과 관계가 있어 20 log를, 전력은 10 log를 씁니다. 같은 임피던스에서 전압비 2배(6 dB)와 전력비 4배(6 dB)가 같은 dB 값을 줍니다.
Vrms와 Vpp 환산은 어떤 파형에 맞나요?
Vpp = Vrms × 2√2 는 정현파에만 맞습니다. 사각파나 삼각파는 같은 RMS 값에서도 Vpp 관계가 다르므로 오실로스코프로 직접 확인하세요.