電圧⇒dB
電圧比（V1 / V2）をデシベル（dB）に換算します。
V1
V2
デシベル
—dB
計算履歴
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計算式
計算式： dB = 20 × log₁₀(V1 / V2)
設計のポイント
測定した入出力電圧からアンプのゲインや回路の損失をdBで表す際に使います。例えばV1=2V、V2=1Vなら 20×log₁₀(2) ≈ 6 dB となり「6dBのゲイン」と表現します。
オシロスコープやスペクトラムアナライザの波形読み取り値の変換にも活用できます。
こんなときに使います
2 つの電圧の比を dB で表したいときに使います。アンプのゲイン、減衰量、S/N 比、リップル除去比（PSRR）、クロストークなど、電圧の比として仕様が書かれるものが対象です。
電圧比は 20·log₁₀
dB = 20 × log₁₀(V1 / V2) です。電力比の 10·log₁₀ ではなく係数が 20 になります。
分子に「出力」や「大きいほう」、分母に「入力」や「基準」を入れます。分子が小さければ結果はマイナスになり、減衰を表します。
使う場面
- アンプのゲイン。出力電圧 ÷ 入力電圧。反転増幅なら 反転増幅回路でゲインと dB を同時に出せます。
- S/N 比。信号電圧 ÷ ノイズ電圧。オーディオでは 90dB 以上（約 31,600 倍）が求められます。
- PSRR（電源電圧変動除去比）。電源のリップル ÷ 出力に現れたリップル。LDO のデータシートでは 60〜80dB と書かれます。80dB なら電源のリップルが 1/10,000 に減ることを意味します。
- クロストーク。被害側の電圧 ÷ 加害側の電圧。−40dB なら 1% が漏れているということです。
- シールドの効果。シールドなしの電圧 ÷ ありの電圧。
計算例：LDO の PSRR を確認する
- LDO のデータシートに「PSRR = 70dB @ 1kHz」とある。
- この計算機で 70dB が何倍かを見るには dB⇒倍率を使う。電圧比で約 3,162 倍。
- 入力側に 100mV のリップルが乗っているとすると、出力に残るのは 100mV ÷ 3,162 ≈ 32µV。
- 狙いが 50µV 以下なら十分。ただし PSRR は周波数で大きく変わり、100kHz では 20dB 程度まで落ちる LDO も多い。
- スイッチング電源の後段に置くなら、スイッチング周波数での PSRR を見てください。
よくある質問
結果がマイナスになりました。
分子が分母より小さい、つまり減衰していることを意味します。分子に大きいほう（出力や信号）、分母に小さいほう（入力や基準）を入れる約束にしておくと、ゲインが正、減衰が負で統一できます。
電力比の dB（10·log）とはどう使い分けますか？
対象が電圧なら 20·log、電力なら 10·log です。仕様書に単に「dB」とあるときは、その項目が何の比なのかで判断します。ゲイン・S/N・PSRR・クロストークは通常が電圧比、アンテナ利得や送信出力は電力比です。
同じ抵抗でないと成立しませんか？
厳密には電力比への換算は同じインピーダンスを前提としています。ただし電圧比としての dB はインピーダンスに関係なく定義できるので、ゲインや減衰量を表す用途では問題ありません。電力に読み替えるときだけ注意してください。
参考にした規格・資料
- IEC 60027-3 — 対数量の定義。
最終更新: 2026-08-29