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MC1-1336-某电路输出信号电压是输入信号电压的一半。该电路的增益约为

MC1-1336 考输出电压为输入电压一半时的增益。文章由二十乘负零点三零一得出约负六分贝,并用功率降到四分之一复核,讲清功率减半负三与电压减半负六这两档的区别,逐项辨析方向弄反与误用功率系数这两类错因。

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【题目编号】MC1-1336

【题目】某电路输出信号电压是输入信号电压的一半。该电路的增益约为:

【答案】A

[A]-6dB

[B]6dB

[C]3dB

[D]-3dB

考点速览

电压减半是分贝换算里错得最多的一档,因为许多人把「一半」与负三分贝牢牢绑在一起,而那是功率减半的读数。本题明确比较的是电压,答案应为负六分贝。把这道题与输入电压是输出电压一半的那道题对照看,符号与数值才算完整掌握。

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 0.5,常用对数 lg0.5 = −lg2 = −0.3010,乘系数 20 得 −6.02dB,取整为负六分贝。题干的「约为」对应的正是这一步取整。

用功率复核:在阻抗相同的条件下,电压比 0.5 平方后是 0.25,也就是功率降到四分之一;功率比四分之一的分贝值是 10 × lg0.25 = 10 × (−0.602) = −6.02dB。两条路径再次吻合,说明负六分贝这一个读数同时概括了「电压减半」与「功率降到四分之一」两件事。

这一点值得多说两句,因为它解释了一个常见的困惑:同样叫「减半」,为什么有时是三分贝、有时是六分贝。说功率减半时,比值 0.5 直接进功率公式,得负三;说电压减半时,比值 0.5 进电压公式,得负六,而其背后对应的功率其实已经降到四分之一。两个数字都没有错,差别只在被比较的物理量。

负六分贝在设备指标里也经常出现。放大器的频响平坦度、天线的方向图边瓣抑制、滤波器的过渡带陡度,都会用若干分贝来描述电平的相对升降。读指标前先确认它标的是电压还是功率,可以省掉很多返工。

逐项辨析

选项 A 的负六分贝是正解:20 × lg0.5 = 20 × (−0.3010) ≈ −6.02,取整后为负六,方向与数值都对。

选项 B 的正六分贝方向错了,它描述的是电压翻倍,即放大两倍,与题目给出的减半相反。

选项 C 的正三分贝方向与系数都错。三分贝是功率翻倍或功率减半的绝对值,把它用在电压题的放大方向上,两处判断全部颠倒。

选项 D 的负三分贝方向对了,但系数用错。它是把电压比 0.5 代进功率公式的结果,描述的是功率减半。这个选项最能迷惑人,因为负三分贝在功率语境里确实是衰减一半的标准答案,只有盯住题干里的「电压」二字才能排除。

把这道题与它的镜像题放在一起记,效果最好:若题目说输入电压是输出电压的一半,那就是电路把电压放大了一倍,答案是正六分贝;若题目说输出电压是输入电压的一半,那就是衰减,答案是负六分贝。两题的算式只差一个负号,判断依据是分子分母谁大谁小。

易混淆点

功率与电压两组数字务必并排背下来:功率翻倍正三、减半负三;电压翻倍正六、减半负六。反向的判断题也常用:看到负六分贝若说电压是减半、若说功率是降到四分之一,两种说法都成立,取决于跟的是哪个量。

另一处易混是分贝值相同而对应的倍数不同。负六分贝作为电压比是二分之一,作为功率比是四分之一;正六分贝作为电压比是二倍,作为功率比是四倍。单独写一个「六分贝」不说明对象时,信息是不完整的,规范的技术文档都会把测量量的名称一并写清楚。

应试要点

一条判据管到底:方向看输出比输入是否大于一,系数看比的是功率还是电压。本题输出是输入电压的一半,用系数 20,得 20 × (−0.301) ≈ −6dB。牢记「功率减半负三、电压减半负六」这一对,不要互相串门。

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