Pengertian Gain, Attenuasi dan
Decibels
bangtelkom2014@gmail.com
telkomd.pnj@gmail.com
Gain, attenuation, dan
Decibel
•
Gain = penguatan, atau dikatakan
sebagai perbandingan output dan input
dimana
output lebih besar daripada input
.
•
Attenuation = redaman, dikatakan
sebagai perbandingan output dan input
dimana
output lebih kecil daripada input.
Gain = amplification
in out v
V
V
input
output
A
in out p
P
P
input
output
A
in out
Contoh soal
000
.
25
10
30
10
750
6 3
in out v
V
V
A
mW
W
P
A
P
P
therefore
P
P
A
in
p out in
in out p
75
075
.
0
80
6
1. Berapa penguatan tegangan sebuah penguat yang menghasilkan
tegangan keluaran 750 mV dari sumber masukan 30
V ?
Contoh soal
W
P
P
A
P
therefore
P
P
A
A
A
A
A
out in p out in out p p8
.
6
)
10
40
(
170
170
17
2
5
3 3 2 1
20
3
/
60
3
60
,
3
60
10
25
10
5
.
1
2 2 1 2 1 6 3
A
and
A
then
A
if
A
A
A
P
P
A
p in out p3. Three cascaded amplifiers have power gain of 5, 2, and 17.
The input power is 40 mW. What is the output power?
4. A two stage amplifier has an input power of 25
W and an output
Attenuation = redaman
2 1
2
R
R
R
V
V
out inin out
V
V
input
output
A
n
attenuatio
Vin
R1=200
R2=100
0
.
3333
300
100
2 1
2
R
R
R
A
Loss stage
Loss circuit
Loss component
Vin V
out
A1=0,2 A2=0,9 A3=0,06
AT= A1 x A2 x A3 = 0.2 X 0.9 x 0.06 = 0.0108
Redaman
25
,
0
1000
250
1
)
4
(
25
,
0
)
250
750
(
250
1
2 1 1
A
A
A
A
A
TVin
R1=750
R2=250
A2 = 4
Vout = Vin
Loss stage
Loss stage
Vin = 1.5 V 0.15V 1.5V 0.45V Vout = 6.75 V
A1= 0.1 A2= 10 A3= 0.3 A4= 15
Contoh soal
045
.
0
470
,
10
470
1 2
1 2
1
A
R
R
R
A
3
.
22
045
.
0
1
045
.
0
1
A
2A
2
A voltage divider like that shown in Fig. 2-5 has values of R1 = 10 k and
R2 = 470 .
a. What is the attenuation?
b. What amplifier gain would you need to offset the loss for an overall gain of 1 ?
AT = A1A2
where A1 is attenuation and A2 is the amplifier gain
Note:
Contoh soal
An amplifier has a gain of 45,000, which is too
much for the application. With an input voltage of
20
V, what attenuation factor is needed to keep
the output voltage from exceeding 100 mV?
Let
A1
= amplifier gain = 45,000;
A2
=
attenuation factor;
AT
= total gain.
1111
.
0
000
,
45
000
,
5
000
,
5
10
20
10
100
1 2
2 1
6 3
A
A
A
therefore
A
A
A
V
V
A
T T
Decibel (dB)
)
3
(
log
10
)
2
(
log
20
)
1
(
log
20
in out
in out
in out
P
P
dB
I
I
dB
V
V
dB
Formula (1) untuk menyatakan penguatan (gain) atau
redaman (attenuation)
tegangan
dari suatu rangkaian.
Formula (2) untuk penguatan atau redaman
arus
Formula (3) untuk penguatan atau redaman
daya
It is common for electronic circuits and systems to have extremely high gains or attenuations, often in excess of 1 million.
Dengan mengubah angka di atas menjadi decibel (dB) akan
Contoh
4
.
64
)
22
.
3
(
20
67
.
1666
log
20
003
.
0
5
log
20
dB
0
.
04
10
(
1
.
398
)
13
.
98
log
10
50
2
log
10
dB
a. An amplifier has an input of 3 mV and an output of 5 V. What is
the gain in decibels?
b. A filter has a power input of 50 mW and an output of 2 mW.
What is the gain or attenuation?
dB (decibel)
Adalah satuan factor penguatan jika nilainya positif, dan
pelemahan/redaman/loss jika nilainya negative.
Jika input = 1 watt, output = 100 watt maka terjadi
penguatan (G) 100 kali, maka G = 10 log 100/1 = 20 dB
Jika input = 100 watt, output = 50 watt maka terjadi
redaman/loss daya (G), maka G = 10 log 50/100 = -3 dB
•
dBW (Decibel Watt ) dan dBm
adalah satuan level
daya
•
dBW :
adalah satuan level daya dengan
referensi daya 1 watt
P(dBW) = 10 Log P(watt)/1
watt
dBm:
adalah satuan level daya dengan referensi
daya 1 mW = 10-3 watt
•
P (dBm) = 10 Log P(watt)/10-3 watt
•
10 Watt = P (dBW) = 10 Log 10 Watt/1 Watt (= 10 Log
10 = 10 dBW)
•
1000 Watt = P (dBW) = 10 Log 1000 Watt /1 Watt (=
10 Log 1000 = 30 dBW)
•
10 Watt = P(dBm) = 10 Log 10/10-3 = 10 Log 104 =
10*4 = 40 dBm
•
100 Watt = P(dBm) = 10 Log 100/10-3 = 10 Log 105
= 10*5 = 50 dBm
•
1000 Watt = P(dBm) = 10 Log 1000/10-3 = 10 Log
• Terlihat bahwa dari dBw ke dBm terdapat selisih 30 dB
sehingga dapat dirumuskan :
P (dBm) = P (dBW) + 30 atau, P (dBW) = P (dBm) – 30
Contoh :
1. Sebuah Amplifier mempunyai gain = 20 dB, jika
diberi input 10 dBm berapa output amplifier
tersebut? Jawab :
Pout (dBm) = Pin(dBm) + G =
10 + 20 = 30 dBm.
2.
Sebuah Amplifier dengan gain 30 dB, jika
outputnya sebesar 45 dBm berapa level
inputnya? Jawab :
Pout(dBm) = Pin (dBm) + G =?
Pin = Pout G = 45 - 30 = 15 dBm
3.
Output amplifier sebesar 30 dBm akan dilewatkan
kabel dengan redaman / loss 2 dB. Berapa level
sinyal setelah melewati kabel?
Loss stage
A1=15dB A2= - 20dB A3= 35dB
A
T= A
1+ A
2+ A
3A
T= 15 – 20 + 35 = 30 dB
gain
gain
(
(
redaman
redaman
)
)
total:
total:
Contoh soal
1. A power amplifier with a 40 dB gain has an output power of 100 W. What is the input power?
2. A power amplifier has a gain of 60 dB. If the input voltage is 50V,
what is the output voltage?
mW
P
P
P
P
anti
P
P
P
P
P
P
dB
P
P
dB
out in in out in out in out in out in out10
000
,
10
100
000
,
10
10
4
log
log
10
40
log
10
log
10
4
dBm
dan
dB
dBm adalah ratio logaritmik dengan acuan 1 mW
untuk daya
dB
adalah ratio logaritmik dengan acuan 1
Volt
untuk
tegangan
V
V
dB
dan
mW
P
dBm
x x
1
log
20
1
log
10
Contoh:
1. Nyatakan 20 dBm dalam watt.
2. Nyatakan 40 dB dalam volt.
Daya = 100 mW
Tegangan = 100 V
Loss stage
A1= 30dB A2= - 10dB A3= 3dB
1mW ???