【题目编号】MC1-1331
【题目】某电路输出信号功率是输入信号功率的 1/5。该电路的增益约为:
【答案】A
[A]-7dB
[B]3.5dB
[C]-5dB
[D]-14dB
考点速览
比值五是上不了整数幂的档位,要用对数基础值来算,而且本题是衰减方向,答案落在负七分贝。它与功率比五倍的正七分贝构成一对,考的是同一个绝对值在两个方向上的符号。
原理与依据
增益的定义式是:增益(dB)=10 × lg(输出功率 ÷ 输入功率)。本题输出是输入的五分之一,比值为 0.2。常用对数满足 lg(1/x) = −lgx,于是 lg0.2 = −lg5。由 lg5 = 1 − lg2 = 1 − 0.3010 = 0.6990,得到 lg0.2 = −0.6990,乘十得 −6.99dB,取整为负七分贝。
也可以换个思路先算衰减量:功率降到五分之一,衰减倍数就是五,对应七分贝;写成增益自然就是负七分贝。路径不同,结果一致。做题时若对负号不放心,就先按正数算衰减,最后决定符号,这样不容易出错。
负七分贝换算回倍数,是 10 的负零点七次方,约等于 0.2,也就是五分之一,与题目吻合。这条来回验算可以防止把七误当成别的档位。需要留神的是七分贝与六分贝相邻,含义分属五倍与四倍,估算时若混用,落到倍数上会有两成以上的偏差。
在射频链路上,七分贝左右的损耗很常见。一根质量一般的同轴电缆在短波段工作、几个转接头串联、一个简单的匹配网络,加起来出现七分贝的额外损耗并不意外。这些损耗全是负分贝,做链路预算时直接与放大器的正增益相加即可。固定衰减器同样是靠负分贝工作的器件,用电阻网络实现指定的衰减量,标称值之间可以直接加减。
逐项辨析
选项 A 的负七分贝是正解。算式 10 × lg0.2 = −10 × 0.6990 ≈ −6.99,取整后与题干的「约为」一致。
选项 B 的正三点五分贝错了两处:符号为正说明它当成放大,数值又把七除以了二。分贝与倍数之间是对数关系,比值减半并不意味着分贝减半。
选项 C 的负五分贝是把倍数五直接搬到分贝刻度上再补一个负号,量纲错误。负五分贝对应的功率比约为 0.316,也就是不到三分之一,比五分之一大得多。
选项 D 的负十四分贝是正解的两倍,来源通常是把系数 20 用到了功率比上;也有可能把电压比的答案直接搬过来。若题目问的是电压降到五分之一,答案才会是负十四分贝。
把这几种错法归纳一下就会发现,它们都源于同一个习惯:把分贝当成可以直接与倍数互换的线性刻度。分贝是对数量,必须经过常用对数这一道手续;少了这道手续,无论数字凑得多像,量纲都已经错了。做题时先在草稿上写出十乘常用对数这一行的算式,再代入数字,最稳当。
易混淆点
第一处易混是功率档与电压档的数字搬家。功率比五倍是七分贝,电压比五倍是十四分贝,两个数字相差整整一倍,命题人常把其中一个放到另一个的选项里。判别方法是看题干里的物理量,功率用系数十,电压用系数二十。
第二处易混是衰减与放大在同一数值上的表述。同样是一句话「这一级是七分贝」,若指放大,输出是输入的五倍;若指衰减,输出是输入的五分之一。规范写法是把方向写进句子,例如「增益为负七分贝」或「插入损耗七分贝」,避免只报一个数字。
应试要点
功率比五倍对应约七分贝,取倒数则加负号,即负七分贝。速算路径是 lg2 ≈ 0.3,lg5 = 1 − 0.3 = 0.7,乘十得七。遇到比值小于一的功率题,先按倒数算正数,再补负号,符号就不会丢。