In der Elektronik ist Gewinn ein Maß der Fähigkeit eines Stromkreises (häufig ein Verstärker), um die Macht oder den Umfang eines Signals vom Eingang bis die Produktion zu vergrößern. Es wird gewöhnlich als das Mittelverhältnis der Signalproduktion eines Systems zum Signaleingang desselben Systems definiert. Es kann auch auf einer logarithmischen Skala, in Bezug auf den dezimalen Logarithmus desselben Verhältnisses ("DB-Gewinn") definiert werden. Ein Gewinn, der größer ist als ein (Null-DB), d. h. Erweiterung, ist das Definieren-Eigentum eines aktiven Bestandteils oder Stromkreises, während ein passiver Stromkreis einen Gewinn von weniger als einem haben wird.

So ist der Begriff Gewinn selbstständig zweideutig. Zum Beispiel "kann ein Gewinn fünf" andeuten, dass entweder die Stromspannung, der Strom oder die Macht durch einen Faktor fünf vergrößert werden, obwohl meistenteils das eine Spannungsverstärkung fünf für allgemeine und Audiozweck-Verstärker, besonders betriebliche Verstärker bedeuten wird, aber ein Macht-Gewinn für Radiofrequenzverstärker, und für Richtungsantennen wird sich auf eine Signalmacht-Änderung im Vergleich zu einem einfachen Dipol beziehen. Außerdem wird der Begriff Gewinn auch in Systemen wie Sensoren angewandt, wo der Eingang und die Produktion verschiedene Einheiten haben; in solchen Fällen müssen die Gewinn-Einheiten, als in "5 Mikrovolt pro Foton" für den responsivity eines Photosensors angegeben werden. Der "Gewinn" eines bipolar Transistors bezieht sich normalerweise, um aktuelles Übertragungsverhältnis, irgendein h nachzuschicken ("Beta", das statische Verhältnis davon mir habe mich durch mich an einem Betriebspunkt geteilt), oder manchmal h (der Strom-Gewinn des kleinen Signals, der Hang des Graphen von mir gegen mich an einem Punkt).

In der Laserphysik kann sich Gewinn auf die Zunahme der Macht entlang der Balken-Fortpflanzung in einem Gewinn-Medium beziehen, und seine Dimension ist M (umgekehrter Meter) oder 1/misst.

Logarithmische Einheiten und Dezibel

Macht-Gewinn

Macht-Gewinn, in Dezibel (DB), wird durch die 10 Klotz-Regel wie folgt definiert:

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wo P und P der Eingang und die Produktionsmächte beziehungsweise sind.

Eine ähnliche Berechnung kann mit einem natürlichen Logarithmus statt eines dezimalen Logarithmus, und ohne den Faktor 10 getan werden, nepers statt Dezibel hinauslaufend:

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Spannungsverstärkung

Wenn Macht-Gewinn mit der Stromspannung statt der Macht berechnet wird, den Ersatz (P=V/R) machend, ist die Formel:

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In vielen Fällen sind der Eingang und die Produktionsscheinwiderstände gleich, so kann die obengenannte Gleichung vereinfacht werden zu:

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und dann die 20 Klotz-Regel:

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Diese vereinfachte Formel wird verwendet, um eine Spannungsverstärkung in Dezibel zu berechnen, und ist zu einem Macht-Gewinn nur gleichwertig, wenn die Scheinwiderstände am Eingang und der Produktion gleich sind.

Aktueller Gewinn

Ebenso, wenn Macht-Gewinn mit dem Strom statt der Macht berechnet wird, den Ersatz machend (P = ich R), ist die Formel:

:In vielen Fällen sind der Eingang und die Produktionsscheinwiderstände gleich, so kann die obengenannte Gleichung vereinfacht werden zu::

und dann:

:

Diese vereinfachte Formel wird verwendet, um einen aktuellen Gewinn in Dezibel zu berechnen, und ist zum Macht-Gewinn nur gleichwertig, wenn die Scheinwiderstände am Eingang und der Produktion gleich sind.

Der "aktuelle Gewinn" eines bipolar Transistors, h oder h, wird normalerweise als eine ohne Dimension Zahl, das Verhältnis von mir zu mir (oder Hang des Graphen "ich gegen mich", für h) gegeben.

In den Fällen oben wird Gewinn eine ohne Dimension Menge sein, weil es das Verhältnis von ähnlichen Einheiten ist (Dezibel werden als Einheiten, aber eher als eine Methode nicht verwendet, eine logarithmische Beziehung anzuzeigen). Im bipolar Transistor-Beispiel ist es das Verhältnis des Produktionsstroms zum Eingangsstrom, beide, die in Ampere gemessen sind. Im Fall von anderen Geräten wird der Gewinn einen Wert in SI-Einheiten haben. Solcher ist mit dem betrieblichen transconductance Verstärker der Fall, der eine offene Schleifenverstärkung (transconductance) in Siemens (mhos) hat, weil der Gewinn ein Verhältnis des Produktionsstroms zur Eingangsstromspannung ist.

Beispiel

Q. Ein Verstärker hat einen Eingangsscheinwiderstand von 50 Ohm und steuert eine Last von 50 Ohm. Wenn sein Eingang 1 Volt ist, ist seine Produktion 10 Volt. Wie sind seine Stromspannung und Macht-Gewinn?

A. Spannungsverstärkung ist einfach:

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Die Einheiten V/V sind fakultativ, aber machen verständlich, dass diese Zahl eine Spannungsverstärkung und nicht ein Macht-Gewinn ist.

Mit dem Ausdruck für die Macht, P = V/R, ist der Macht-Gewinn:

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Wieder sind die Einheiten W/W fakultativ. Macht-Gewinn wird mehr gewöhnlich in Dezibel so ausgedrückt:

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Ein Gewinn des Faktors 1 (gleichwertig zu 0 DB), wo sowohl Eingang als auch Produktion an demselben Spannungspegel und Scheinwiderstand sind, ist auch bekannt als Einheitsgewinn.

Siehe auch

• Aktives Lasermedium
• Antenne-Gewinn
• Kopplungsverlust der Öffnung zum Medium
• Automatische Gewinn-Kontrolle
• Verdünnung
• Komplizierter Gewinn
• Gleichstrom hat ausgeglichen
• Wirksame ausgestrahlte Macht
• Gewinn vor dem Feed-Back
• Einfügungsgewinn
• Schleifenverstärkung
• Offene Schleifenverstärkung
• Netz-Gewinn
• Macht-Gewinn
• Prozess-Gewinn
• Sender-Macht-Produktion