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运放增益小于1有什么影响，两级运放级联问题
发表于2年前
<input type="hidden" id="hGroupID" value="21"
TI专家，&/p>
&p>有两个问题想请教，&/p>
&p>1）一般运放的增益小于1了话，会对电路产生什么影响，是不是一般不会这么使用。&/p>
&p>2）目前想用两级运放搭一个放大倍数40左右的电路，输入信号最大75mv ，直流信号，在选用运放时，除了需要选用低VOS的运放，两级运放，哪一级的放大倍数大比较好，如何处理能够减少噪声的影响? &&/p>&div style=&clear:&>&/div>" />
运放增益小于1有什么影响，两级运放级联问题
此问题尚无答案
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有两个问题想请教，
1）一般运放的增益小于1了话，会对电路产生什么影响，是不是一般不会这么使用。
2）目前想用两级运放搭一个放大倍数40左右的电路，输入信号最大75mv ，直流信号，在选用运放时，除了需要选用低VOS的运放，两级运放，哪一级的放大倍数大比较好，如何处理能够减少噪声的影响? &
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状元65936分
增益小于1，没啥不妥。缓冲放大器有些就是用1增益的。
关于75mV放大，用低失调运放即可。从我个人经验看，两者设置为前低后高即可。两者差异不建议太大。
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榜眼18016分
你好，关于你第一个问题，当比例运放电路中设置增益小于1（衰减器）是应该要注意两点：
1.首先是用于反馈电阻非常大的值时。这有几方面：更多的系统噪音，更大的失调电压和稳定性。大的反馈电阻，随着放大器的输入和杂散电容，引入在放大器的反馈响应的一个极点，这会导致额外的相移，从而降低了放大器的相位裕度，并且可能导致不稳定性。
2.一个更重要的考虑是噪声增益。噪声增益。例如，如果一个反相放大器具有-0.5的信号增益，它仍具有1.5的噪声增益。
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榜眼18016分
你好，根据你的需求，输入为75mV, 增益设置为40，那么输出就应该为3V，当你选用VOS=10uV,输出端也就是0.4mV,这样的选型要求看起来还是比较容易的。
对于噪声的考虑，可以选用输入电压（电流）噪声密度较小的运放，比例网络的电阻不能选得太大（热噪声）以及供电电源和布线的考虑等等。
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谢谢 Andy Tan解答，有一个不理解的地方就是为什么-0.5的信号增益仍具有1.5的噪声增益呢
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那级联的两个运放的增益我如何匹配比较好呢。
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我在用TINA仿真时，还发现了一个奇怪的问题，仿真图如下
输入75mV， 我用两级运放一共放大40倍，第一级8倍，第二级5倍
很奇怪的问题是，当我反馈电阻取得比较大时，较为准确，2.98V（理论值为3V）
而反馈电阻小时，差的比较大，2.89V，
小电阻的噪声不是小么，为什么仿真时会出现这种问题呢
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榜眼18016分
我知道的比例运放里面，输出噪声主要来源于电阻噪声和运放本身的电压和电流噪声，而来自于正端输入的电压噪声, 其折合到输出端的增益是等于噪声增益, 也就是1+RF/RG
运放自己的负端有一项是电流噪声，可以建立下边的模型，其噪声增益也为1+RF/RG。
所以无论是同向比例运放还是反向比例运放，其噪声增益都应该为1+RF/RG。
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榜眼18016分
麻烦提供下你的仿真原文件
You have posted to a forum that requires a moderator to approve posts before they are publicly available.运放电路增益计算问题怎样理解公式?底数和对数是什么概念怎样理解?dB和放大的倍数怎样换算?不太懂这些恳请讲解等待...
在研究放大电路的频率响应时,由于输入信号的频率常常设置在几赫到上百兆赫；而放大电路的放大倍数可以从几倍到上百万倍；为了在同一坐标系中表示如此宽的变化范围,在画频率特性的时候常常就采用对数坐标.（就好比本来要用1米的尺子,现在只需一厘米的尺子）.底数和对数不知道是啥的话说明你没学过中学数学.这里我不再赘述.放大倍数取以10为底的对数再乘以20得到的值的单位就是dB
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简单地说吧，10DB对应的就是放大10倍，20DB对应的就是100倍，30DB就是1000倍，那么40DB是多少呢？10000倍。以此类推，你该会了吧？
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问一个低级问题，反馈电阻为什么能使运放进入线性区
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一粒金砂（中级）, 积分 66, 距离下一级还需 134 积分
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如图所示，我看到资料中说到反馈电阻R5，很明显能使运放进入到线性区域。请问反馈电阻R5是怎么做到的？？
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一粒金砂（高级）, 积分 206, 距离下一级还需 294 积分
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负反馈的目的是改善线性工作电路的波形特征；不是用负反馈电阻将一个电路从非线性变成线性状态。
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小孩没娘，说起来话长，，
既然楼主能提到线性区，运放工作在线性区的重要特点需要了解一下吧，
因为理想运放的电压放大倍数很大，运放的输入电阻也很大，一般都在几百千欧以上，，，，
有很多推导公式不难的找到，，，
总的一句话，Auo越大，运放的线性范围就越小，必须加负反馈才能使工作在线性区。
请问版主，如何证明加了反馈电阻之后，运放就是工作在线性区？多谢！
虚短和虚断要在线性区才能使用吧。&
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小孩没娘，说起来话长，，
既然楼主能提到线性区，运放工作在线性区的重要特点需要了解一下吧，
因为理想运放的电压放大倍数很大，运放的输入电阻也很大，一般都在几百千欧以上，，，，
有很多推导公式不难的找到，，，
总的一句话，Auo越大，运放的线性范围就越小，必须加负反馈才能使工作在线性区。
请问版主，如何证明加了反馈电阻之后，运放就是工作在线性区？多谢！
虚短和虚断要在线性区才能使用吧。
1.没有反馈电阻，如楼主图的R5的运放，即一个开环的运放，因为开环增益太大，输入信号必须很小很小，因为绝对是不稳定的，肯定是不能使用的，这才有反馈电阻，和负反馈等，具体为什么要引入，教科书里都能&
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一粒金砂（高级）, 积分 261, 距离下一级还需 239 积分
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既然你知道虚短和虚断，那么你没理由不知道有种东西叫开环增益？如果你知道什么叫开环增益的话那么你问反馈电阻这个问题似乎有点多余？当然也许是我理解错误。。。
反馈电阻作用是将输出量的一部分转换到输入量中，去改变输入量，这个我知道。
现在纠结的是输出量改变输入量的这个过程。，电路该怎么分析?
比如我上面这个电路，当V2的输入电压是直流 1V时，运放反相输入端的&
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是否进入线性区，还与R5数值有关。如果R5电阻值为R4的百倍，运放未必工作于线性区。因为该放大器增益相当高而输入幅度相当大。
恩，运放输出值是不会超过电源电压值。我可能讲的有点乱。
现在是不知道怎么判断运放是否处于深度负反馈状态&
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请问版主，如何证明加了反馈电阻之后，运放就是工作在线性区？多谢！
虚短和虚断要在线性区才能使用吧。
1.没有反馈电阻，如楼主图的R5的运放，即一个开环的运放，因为开环增益太大，输入信号必须很小很小，因为绝对是不稳定的，肯定是不能使用的，这才有反馈电阻，和负反馈等，具体为什么要引入，教科书里都能找到。
2.引入深度负反馈后，电路的闭环电压放大倍数由反馈系数决定，输出电压和输入电压是线性放大关系，所以运放工作在线性区。
恩，您说的第2点，引入深度负反馈后?
请问怎么判断此时已经出在深度负反馈状态?&
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按理说，运放是线性器件，本来就可以工作在性区。
只是运放的放大倍数很大，加个负反馈使增益降低。 --------&&使输出信号不跑出它的动态范围。
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既然你知道虚短和虚断，那么你没理由不知道有种东西叫开环增益？如果你知道什么叫开环增益的话那么你问反馈电阻这个问题似乎有点多余？当然也许是我理解错误。。。
反馈电阻作用是将输出量的一部分转换到输入量中，去改变输入量，这个我知道。
现在纠结的是输出量改变输入量的这个过程。，电路该怎么分析?
比如我上面这个电路，当V2的输入电压是直流 1V时，运放反相输入端的电压怎么算出？(用虚短的概念，马上就能得出是0V。但是虚短要在深度负反馈条件下才能使用，我怎么判断此时已经出在深度负反馈状态)
直接把输出信号看作是通过反馈电阻作用在输入端上的一个独立信号，重新绘制电路图来理解貌似会容易些&
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是否进入线性区，还与R5数值有关。如果R5电阻值为R4的百倍，运放未必工作于线性区。因为该放大器增益相当高而输入幅度相当大。
恩，运放输出值是不会超过电源电压值。我可能讲的有点乱。
现在是不知道怎么判断运放是否处于深度负反馈状态
“深度”是相当模糊的，并没有准确数值，在此值以上就是深度，在此值以下就不是。
当然，没有那支电阻R5，那就一点负反馈也没有，当然不能说深度。
另外，运放输出摆动到接近电源电压(无论是正还是负)，就无力继&
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1.没有反馈电阻，如楼主图的R5的运放，即一个开环的运放，因为开环增益太大，输入信号必须很小很小，因为绝对是不稳定的，肯定是不能使用的，这才有反馈电阻，和负反馈等，具体为什么要引入，教科书里都能找到。
2.引入深度负反馈后，电路的闭环电压放大倍数由反馈系数决定，输出电压和输入电压是线性放大关系，所以运放工作在线性区。
恩，您说的第2点，引入深度负反馈后?
请问怎么判断此时已经出在深度负反馈状态?
看来引出的话题真不少。
反馈信号的输入端的等效阻抗与连接输出、输入两端间等效阻抗的比值的大小来判断负反馈深度，当比值大于(1/10)时，习惯上叫做深度负反馈。&
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恩，运放输出值是不会超过电源电压值。我可能讲的有点乱。
现在是不知道怎么判断运放是否处于深度负反馈状态
“深度”是相当模糊的，并没有准确数值，在此值以上就是深度，在此值以下就不是。
当然，没有那支电阻R5，那就一点负反馈也没有，当然不能说深度。
另外，运放输出摆动到接近电源电压(无论是正还是负)，就无力继续摆动。此时开环增益降低到很小的数值，显然负反馈深度远比能够摆动时降低很多。换言之，原来深度，输出摆动到无力继续摆动时就不深度了。注意这是一个信号周期内的变化。
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恩，您说的第2点，引入深度负反馈后?
请问怎么判断此时已经出在深度负反馈状态?
看来引出的话题真不少。
反馈信号的输入端的等效阻抗与连接输出、输入两端间等效阻抗的比值的大小来判断负反馈深度，当比值大于(1/10)时，习惯上叫做深度负反馈。
非常欢迎楼主的提问，
其实没有必要这样打破沙锅问到底的架势。
一楼的问题，没有这么复杂。
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以我的判断，楼主在理论上是很清楚费，，不过还是建议楼主找几本放大器&
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本帖最后由 qwqwqw2088 于
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看来引出的话题真不少。
反馈信号的输入端的等效阻抗与连接输出、输入两端间等效阻抗的比值的大小来判断负反馈深度，当比值大于(1/10)时，习惯上叫做深度负反馈。
非常欢迎楼主的提问，
其实没有必要这样打破沙锅问到底的架势。
一楼的问题，没有这么复杂。
推到出来的就是线性的关系式，文字描述有点累。
以我的判断，楼主在理论上是很清楚费，，不过还是建议楼主找几本放大器的书好好看看。
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恩，您讲的很清楚了。发现运放知道还是很多不知道，还是要多看看模电书&
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非常欢迎楼主的提问，
其实没有必要这样打破沙锅问到底的架势。
一楼的问题，没有这么复杂。
推到出来的就是线性的关系式，文字描述有点累。
以我的判断，楼主在理论上是很清楚费，，不过还是建议楼主找几本放大器的书好好看看。
恩，您讲的很清楚了。发现运放知道还是很多不知道，还是要多看看模电书
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楼主提的很好，我也得看看模电书了~
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学习了。。。。。。。。。。。。。。。
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反馈电阻作用是将输出量的一部分转换到输入量中，去改变输入量，这个我知道。
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直接把输出信号看作是通过反馈电阻作用在输入端上的一个独立信号，重新绘制电路图来理解貌似会容易些
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五彩晶圆（中级）, 积分 3744, 距离下一级还需 2256 积分
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如果讯号幅度小于R5 的最大分压，放大器就会在线性区。
理论还需理论解！
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不管反馈咋加，固件参数都不变，
输入的伏安特性与开环的电流放大倍数（两者合起来就是跨导）是固定的，把反馈电阻上的反馈量当成开环输出来看就行。
同意这种说法
从作用上，一般是主要说，输出电阻使下一级电路电平匹配和不会因为输出电流太大损坏放大器。而反馈是保证放大器工作稳定，在信号、电压变化时，放大器始终处于稳定状态。&
理论还需理论解！
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逛了这许久，何不进去瞧瞧？放大器增益的测量
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摘要: 增益是所有放大器的一个基本功能，它是放大器的输入信号与放大器的输出信号比值，大多数时候增益大于1，有时也会小于1。图11－1表明了如何测量一个放大器的电压增益。例如，如果输入信号为1V，输出信号为10V，那么增 ...
增益是所有放大器的一个基本功能，它是放大器的输入信号与放大器的输出信号比值，大多数时候增益大于1，有时也会小于1。图11－1表明了如何测量一个放大器的电压增益。例如，如果输入信号为1V，输出信号为10V，那么增益为：
增益是一个无单位的纯数，说这个放大器的增益为10V是不对的。
如果输出信号为4V，输入信号为50mV，计算这个放大器的增益。
如果一个放大器的增益为50，当输入为20mV时，求它的输出信号的幅度。
公式变形为：
通常字母A用来标记增益或学中的放大倍数。加一个下标说明增益的类型：
电压增益Au用于描述小信号放大器的工作。功率增益AP通常来描述大信号放大器的工作。如果图11－1所示的放大器是一个功率放大器或大信号放大器，其增益基础是用瓦特而不是用伏特来计算的。例如，如果输入信号为0.5W，输出信号为8W，功率增益是：
输出功率为1W，求功率增益为20的放大器的Pin。公式变形：
电子学早期应用于通讯领域，大部分电路的有效输出是供给耳机或扬声器的声音。因此，工程师和技术人员设法使电路性能和人的听觉相一致。人耳对于声音的功率响应并不是线性的，它不能辨认出以线性变化的声音强弱。例如，如果你目前听到扬声器的输入为0.1W，当功率突然增加到1W，你会觉得声音突然变大了。那么假设功率再突然增加到10W，你也会注意到音量的增加。有趣的是，你可能会认为第二次变化的强度和第一次变化的强度是相等的。
一个线性检测器得出第二次增大的程度是第一次的10倍，显然，第一次增长0.9W。第二次增长9W。第二次变化比第一次变化大10倍。
人类听觉对强度的响应成对数关系。因此，对数经常用于描述音频系统的工作情况。对数增益非常方便，得到广泛应用。当初我们在音频系统引入的对数增益现在已经成为放大器性能的一个通用标准。它用于无线电广播系统，视频系统和各种有电子增益的地方。
常用对数以10为底，例如：
任何正数都可以转化为一个常用对数。
用科学计算器计算2138的常用对数。输入2138，然后按“log”键：
显示≈3.33
功率增益经常用分贝（dB）为单位进行测量，dB是一个对数单位，dB可以用这个公式求出：
分贝功率增益dB=&& …………………….(1)
增益的分贝数是基于常用对数，常用对数以10为底，上面的公式里表示为log10（以10为底），为简便，以后 lg就是指log10。
小于1的数的对数值是负的，由上面的公式这意味着电子系统的某一部分的输出小于输入，有一个负增益（- dB）。
让我们用式(1)解释前面给例子。第一次强度增加：
分贝功率增益dB=
因此，第一次强度增加为10 dB 。第二次强度的增加：
分贝功率增益dB=
第二次强度增加也等于10 dB。因为dB是一个对数单位，而人的听觉也是分辨对数，所以这两个10dB的变化听起来好像是一样的。普通人可以分辨出小到1dB的变化，对大多数人很难分辨出小于1dB的变化。
图11－2说明分贝增益的重要性这。一个电子系统的五个级或五个部分如图，其中三个级的表现为增益（+dB），两个表现为衰减（-dB），为了计算图11－2所示系统的整体性能，只需把这些数值相加：
总增益=+10-6+30-8+20=+46dB
当系统每个部分的增益或衰减用分贝方式表示，计算整体性能变的非常容易，这就是为什么分贝在电子学里得到广泛应用的原因。
图11－3显示了同样一个系统，每个单元的性能用比例来描述。现在要估算整体性能就不那么方便了。整体性能可以通过以下公式得到：
注意到必须把增益部分相乘，把衰减部分相除。
图11－2和图11－3描述的是同一个系统。一个总增益是+46dB，另一个为39,619.65，以dB为单位的增益和以比例形式表示的增益是一样的。
dB=10×lg39,619.65=10×4.60=46
分贝是基于输出功率与输入功率的比值。它也可以用来描述两个电压比。求dB电压增益的方程和用来计算dB功率增益的方程有一些不同：
分贝电压增益dB=20×
注意到在上述方程中对数乘以20，这是因为功率和电压平方成正比：
功率增益可以写成：
如果Rout和Rin刚好相等，他们可以消掉。那么功率增益可以化简为：
因为U2的对数等于2×lgU，因此：
分贝功率增益dB=………………………(2)
对于电压放大器，Rin和Rout相等这一点通常不用考虑。但必须记住如果阻值不等，那么dB电压增益将不等于dB功率增益。例如，假设一个放大器的电压增益为50，输入电阻为1kΩ，输出电阻为150Ω，它的dB电压增益为：
如果指定一个输入电压（具体数值多少没关系），就可以求出同一个放大器的功率增益。如果我们给定输入电压为1V，那么由前面提到的电压比，输出电压为50V。现在，输入功率和输出功率可以计算：
Pout=16.7W
该放大器的分贝功率增益为:
AP==42.2dB
注意这里与分贝电压增益并不相等。
另一个例子，假设一个放大器的电压增益为1，输入电阻为50,000Ω，输出电阻为100Ω，那么这个放大器的dB电压增益为:
Au=20×lg1=0dB
假设输入信号为1V:
Pout=10mW，
放大器的功率增益为：
因为Rin并不等于Rout，所以我们看到分贝功率增益并不等于分贝电压增益。我们看到另一个有趣的事实是，一个放大器可能没有电压增益，但能提供显著的功率增益。
一个100W的放大器具有10dB的功率增益，需要多大的输入信号才能驱动放大器得到满功率输出。功率增益对应于：，因此需要的输入信号功率是输出功率的1/10：
发射机通过一条长的同轴电缆输送到天线。发射机输出功率为1kW，但只有500W到达天线。同轴电缆的工作性能用dB表示为多少？500W只有输入功率的一半，因此，功率除以2，表示为-3dB，这条电缆的工作性能可以用不同的方法来描述：
1 电缆增益为-3dB
2电缆衰减为3dB
3 电缆衰减为-3dB
第一种说法在工程上是正确的，负dB增益实际表示衰减。第二种说法也是正确的，“衰减”这个词表示3dB在系统计算中使用时，3dB值前面要加了一个负号，第三种说法是不正确的，因为“衰减”表示在dB值前加负号，结果就变成了-（-3dB）=+3dB，
在5kHz时一个低通滤波器的响应规定为-6dB，技术人员检测滤波器输出发现1kHz时为1V，5kHz时，降到0.5V，滤波器正常工作吗？电压除以2等于-6dB。滤波器正常工作。
一个放大器当输入信号为100mW时，输出信号为2W。这个放大器的功率增益是多少dB？首先算出比率：
20W/0.1W=20
功率增益20可以分解为功率增益为10（+10dB）乘以功率增益2（+3dB）。把dB增益相加：
增益=10dB+3dB=13dB。
一个放大器的电压增益为60dB，如果输入信号为10μV，输出信号为多少？
电压增益为20dB对应的放大倍数为10；60dB=3×20dB，因此60dB的增益时信号应乘以10的3次方：
Uout=Uin×103=10μV×1000=10mV
解决某些问题时需要一些代数方法来处理，下面的例子就演示这种情况。
用测量一个高频波形，示波器生产厂家说明目前测量频率下的响应是-3dB。如果屏幕显示峰峰值为7V，实际信号值为多少？先把已知信息代入dB方程转换为电压：
两边同除以20：
方程变形并求解：
有时候dB制会被误用。以dB形式给出的通常是绝对值。例如，我们说一组音乐的声音强度为90dB，如果没有有一个商定的参考强度，就不知实际的声压。声音中使用的考强度是压强为每平方厘米0.0002达因（dyn/cm2）或每平方米2×10-5牛顿（N/m2）为0dB。这就是人的听力的阈值。现在，如果又有一个压强和参考压强相比较这个声强的dB数就可以求出。例如，一个喷气式发动机能产生2000dyn/cm2的声强：
声音电平==140dB
（对数值乘以20是因为声音功率和声音压强的平方成正比）。在家里一般声强为0.063dyn/cm2，跟参考压强相比较得到：
声音电平==50dB
注意到非常有趣的是分贝标度把人的听力的阈值定为0dB，而把耳朵能感到振动的阈值定为120dB。你可能会注意到，一个非常大的声音除了能听到外耳朵还能感觉到。声音强度如果很大就会造成伤害。听力总的动态范围为140dB，任何超过140dB的声音（喷气式发动机）对一个人来说听起来都是一样大的（即使它会造成更大伤害）。
声音强度通常用dBA标度来计量。这个标度把人听力的阈值也设为0dB。A是指在测量中进行加权。滤波器使频率响应满足人听力的要求。实验证实，加权使仪器报告和紧密匹配人耳的感知，dBA标度经常用来确定工人是否需要听力保护。例如，90dBA是一周总工时（40小时）的最大安全承受值。一些常用的强度如下：
耳语& 30dBA
交谈& 60dBA
繁忙的城市街道& 80dBA&
较近的汽车喇叭& 100dBA&
较近的雷声& 120dBA
dBm标度在电子通讯中得到广泛使用。这个标度指定0dB代表参考强度是1mW。音频和微波的信号和信号源经常用dBm来校准。根据这个参考强度，一个0.25W的信号是：
功率电平=+24dBm
一个40μW的信号是：
功率电平=-24dBm
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