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MC1-1335-某电路输出信号电压是输入信号电压的 1/10。该电路的增益约为

MC1-1335 考输出电压为输入电压十分之一时的增益。文章由二十分贝系数与常用对数直接得出负二十,再用功率比百分之一复核,说明分贝值与计算路径无关,讲清十倍衰减探头与分压网络的记账方式,并辨析负七分贝、负十四分贝与零点一四三分贝三处错因。

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【题目编号】MC1-1335

【题目】某电路输出信号电压是输入信号电压的 1/10。该电路的增益约为:

【答案】A

[A]-20dB

[B]-7dB

[C]-14dB

[D]0.143dB

考点速览

电压降到十分之一是分贝换算里最基础的一档,答案是负二十分贝。之所以说它基础,是因为十的幂在常用对数下正好落成整数,不需要任何近似。这一档与功率降到百分之一互为镜像,也是理解探头衰减倍数与分压网络的起点。

原理与依据

电压增益的定义式是:增益(dB)=20 × lg(输出信号电压 ÷ 输入信号电压)。本题比值为 0.1,即 10 的负 1 次方。取常用对数得 −1,乘系数 20 得 −20,所以这一级的电压增益是负二十分贝。计算为精确值,不含四舍五入。

换用功率复核:电压比 0.1 平方之后是 0.01,功率比等于百分之一,用功率公式算 10 × lg(10⁻²) = −20,与电压路径一致。两条路径给出同一个数值,这个自洽性正是分贝体系的根基,也是检查系数是否用错的最快手段。

在实际测量中,这一档对应十分之一衰减的探头或分压器。老式示波器的十倍衰减探头就是典型例子:探头把被测点的高电压按十比一压低,让示波器输入级工作在线性范围内;测量结果要乘回十倍才是真实值,而这个十倍在分贝账本上就是二十分贝。若把两级十倍衰减串起来,总衰减是四十个分贝,逐级相加即可,不必先算电压比再乘回去。

还有一个容易忽略的细节:电压衰减二十个分贝意味着功率衰减同样是二十个分贝。这一点常被误解为「电压衰减的分贝要保持一致就得翻倍」,其实分贝是同一个物理量,只要公式与量配对,任何路径算出来的都必须是同一个数。电压比 0.1 与功率比 0.01 描述的是同一件事,读出来都是负二十。

逐项辨析

选项 A 的负二十分贝是正解:20 × lg0.1 = 20 × (−1) = −20,量纲与符号都正确。

选项 B 的负七分贝对应的电压比约为 0.446,衰减不到一半,明显不够。这个数字更常见于功率比五分之一的场合,属于把邻题的结论挪过来使用。

选项 C 的负十四分贝对应的电压比约为 0.2,也就是降到五分之一。它一般来自把常用对数的值算错,例如把 lg0.1 记成负零点七,或者把系数与数字配错。

选项 D 的零点一四三分贝数值极小,换算成电压比约为 1.017,说明它描述的其实是极其轻微的放大,与题目要求的衰减方向相反、量级也不对。这个选项像是把比值与分贝两个概念随手拼在一起,没有任何公式支持。

易混淆点

第一处易混是电压比与功率比的数字搬家。电压十倍对应二十分贝,功率十倍对应十分贝;电压十分之一对应负二十,功率十分之一对应负十。四个数字两两相邻,做题时先圈出「电压」还是「功率」,再决定系数。

第二处易混是分贝值与倍数之间的方向。负二十分贝作为电压比是降到十分之一,作为功率比是降到百分之一,两者都是衰减,只是量不同。若有人问「负二十分贝衰减了多少倍」,必须先追问是哪一种量,否则答案不唯一。

应试要点

把三档电压衰减记牢:电压降到二分之一约负六分贝,降到十分之一负二十分贝,降到百分之一负四十分贝,即电压比写成十的负 n 次方时答案为负二十 n 分贝。本题为负二十分贝。

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