Ganancia (electrónica)

En electrónica, la ganancia, en lo referido a señales eléctricas, es una magnitud que expresa la relación entre la amplitud de una señal de salida respecto a la señal de entrada. Por lo tanto, la ganancia es una magnitud adimensional, que se mide en unidades como belio (símbolo: B) o submúltiplos de éste como el decibelio (símbolo: dB).

Por ejemplo, si la potencia de salida de un amplificador es 40 W (vatios) y la de entrada era de 20 W, la ganancia sería de 10 log (40 W / 20 W) ≈ 3,0103 dB.

Cuando la ganancia es negativa (menor que 0), hablamos de atenuación. Así, en el ejemplo anterior pero al revés: 40 W de entrada, frente 20 W de salida, el resultado sería de -3,0103 dB. No hablaríamos de una ganancia de -3 dB, sino de una atenuación de 3 dB.

Tipos de ganancia

Aunque la ganancia, como se ha dicho, es adimensional, sin embargo se refiere a cierta magnitud, con lo que tenemos:[1]

  • Ganancia de potencia, definida como y expresada en decibeles es
  • Ganancia en tensión, de forma similar a la anterior: y expresada en decibeles es
  • Ganancia en corriente, de forma similar a la anterior: y expresada en decibeles es

Estas ganancias se relacionan entre ellas a través de las impedancias de entrada y salida del circuito, pero se tiene una idea de sus magnitudes mediante las relaciones siguientes:

y, si las impedancias son iguales,

Además existen ganancias "especiales" para determinados componentes:

  • Ganancia de antena. Es la relación entre la potencia entregada por la antena y la potencia que entregaría una antena isotrópica.
  • Ganancia de conversión. En el caso de mezcladores, determina la potencia de salida, a la frecuencia 2, dividida por la potencia de entrada, a frecuencia 1.
  • Ganancia de transducción. Es la relación entre la potencia de una magnitud de entrada, por ejemplo: presión, y la potencia eléctrica entregada.
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