Calculadora técnica para convertir dBµV a V, mV y μV con precisión industrial certificada internacionalmente.
Explicaciones normativas, fórmulas HTML, tablas de referencia y ejemplos reales para uso profesional avanzado detallado.Conversión de nivel eléctrico de dBµV a V, mV y µV
Fundamentos físicos y definiciones clave
En electromagnetismo y electrónica de radiofrecuencia la unidad dBµV cuantifica amplitud de tensión en relación a 1 microvoltio (1 μV).
dBµV se define como: dBµV = 20·log10(V / 1 μV), donde V es la tensión eficaz (Vrms).
Relación entre referencias de tensión
Las referencias más comunes son:
- dBµV: referencia 1 μV
- dBV: referencia 1 V
- dBuV a dBV: diferencia fija de 120 dB (20·log10(106)).
Fórmulas de conversión (expresadas en HTML)
Las expresiones siguientes permiten convertir directamente entre dBµV y tensiones en μV, mV y V.
1) De dBµV a microvoltios (μV):
VμV = 10(dBµV / 20) μV
2) De dBµV a voltios (V):
VV = 10((dBµV - 120) / 20) V
3) De dBµV a milivoltios (mV):
VmV = 10((dBµV - 60) / 20) mV
4) De voltios (V) a dBµV:
dBµV = 20·log10(VV) + 120
5) Potencia en dBm desde dBµV (carga R en ohmios):
PdBm = dBµV - 120 - 10·log10(R) + 30
PdBm ≈ dBµV - 106.99 ≈ dBµV - 107
Explicación de variables y valores típicos
- VμV: tensión en microvoltios (μV). Valor típico: 1 μV → dBµV = 0 dBµV.
- VmV: tensión en milivoltios (mV). Valor típico: 1 mV → dBµV = 60 dBµV.
- VV: tensión en voltios (V). Valor típico: 1 V → dBµV = 120 dBµV.
- dBµV: nivel expresado en decibelios referido a 1 μV. Rangos típicos en RF: -30 dBµV a +120 dBµV según señal y ganancia.
- R: impedancia de carga en ohmios (Ω). Valor típico en instrumentación: 50 Ω. En instalaciones domésticas de televisión: 75 Ω.
- PdBm: potencia en decibelios referida a 1 mW. Útil al relacionar tensión medida en una impedancia conocida con potencia entregada.
Implicaciones prácticas: impedancia y calibración
La conversión dBµV → dBm requiere conocer la impedancia del punto de medición. Sin la impedancia la conversión potencia/tensión es ambigua.
Instrumentos y sondas deben estar calibrados y tener la corrección vectorial de impedancia para mediciones de precisión.
Fórmulas relacionadas con potencia (detalladas)
Partimos de: P = V2 / R (V en voltios, R en ohmios, P en vatios).
P [dBm] = 10·log10(P / 1·10-3)
Combinar ambas para obtener expresiones en función de dBµV:
20·log10(V) = dBµV - 120
PdBm = 20·log10(V) - 10·log10(R) + 30 = (dBµV - 120) - 10·log10(R) + 30
Por tanto:
PdBm = dBµV - 90 - 10·log10(R)
Tablas de conversión extensas: dBµV ⇄ μV, mV, V
Las tablas siguientes muestran valores de referencia comunes para uso rápido y verificación de cálculos.
| dBµV | μV | mV | V |
|---|---|---|---|
| -60 | 0.001 μV | 0.000001 mV | 1.00·10-9 V |
| -50 | 0.003162 μV | 3.162·10-6 mV | 3.162·10-9 V |
| -40 | 0.01 μV | 0.00001 mV | 1.00·10-8 V |
| -30 | 0.03162 μV | 3.162·10-5 mV | 3.162·10-8 V |
| -20 | 0.1 μV | 0.0001 mV | 1.00·10-7 V |
| -10 | 0.3162 μV | 0.0003162 mV | 3.162·10-7 V |
| 0 | 1 μV | 0.001 mV | 1.00·10-6 V |
| 5 | 1.778 μV | 0.001778 mV | 1.778·10-6 V |
| 10 | 3.162 μV | 0.003162 mV | 3.162·10-6 V |
| 15 | 5.623 μV | 0.005623 mV | 5.623·10-6 V |
| 20 | 10 μV | 0.01 mV | 1.00·10-5 V |
| 25 | 17.78 μV | 0.01778 mV | 1.778·10-5 V |
| 30 | 31.62 μV | 0.03162 mV | 3.162·10-5 V |
| 35 | 56.23 μV | 0.05623 mV | 5.623·10-5 V |
| 40 | 100 μV | 0.1 mV | 1.00·10-4 V |
| 45 | 177.8 μV | 0.1778 mV | 1.778·10-4 V |
| 50 | 316.2 μV | 0.3162 mV | 3.162·10-4 V |
| 55 | 562.3 μV | 0.5623 mV | 5.623·10-4 V |
| 60 | 1000 μV | 1 mV | 0.001 V |
| 65 | 1778 μV | 1.778 mV | 0.001778 V |
| 70 | 3162 μV | 3.162 mV | 0.003162 V |
| 75 | 5623 μV | 5.623 mV | 0.005623 V |
| 80 | 10000 μV | 10 mV | 0.01 V |
| 85 | 17783 μV | 17.783 mV | 0.017783 V |
| 90 | 31623 μV | 31.623 mV | 0.031623 V |
| 95 | 56234 μV | 56.234 mV | 0.056234 V |
| 100 | 100000 μV | 100 mV | 0.1 V |
| 105 | 177828 μV | 177.828 mV | 0.177828 V |
| 110 | 316228 μV | 316.228 mV | 0.316228 V |
| 115 | 562341 μV | 562.341 mV | 0.562341 V |
| 120 | 1,000,000 μV | 1000 mV | 1 V |
Tablas de referencia: conversiones rápidas y potencias
Tabla con dBµV y potencia equivalente en dBm para cargas típicas (50 Ω y 75 Ω).
| dBµV | P (dBm) @ 50 Ω | P (dBm) @ 75 Ω |
|---|---|---|
| 0 | -107.0 dBm | -108.75 dBm |
| 10 | -97.0 dBm | -98.75 dBm |
| 20 | -87.0 dBm | -88.75 dBm |
| 30 | -77.0 dBm | -78.75 dBm |
| 40 | -67.0 dBm | -68.75 dBm |
| 50 | -57.0 dBm | -58.75 dBm |
| 60 | -47.0 dBm | -48.75 dBm |
| 70 | -37.0 dBm | -38.75 dBm |
| 80 | -27.0 dBm | -28.75 dBm |
| 90 | -17.0 dBm | -18.75 dBm |
| 100 | -7.0 dBm | -8.75 dBm |
| 110 | 3.0 dBm | 1.25 dBm |
| 120 | 13.0 dBm | 11.25 dBm |
Errores comunes y consideraciones metrológicas
- Confundir tensión pico con tensión eficaz (Vrms). dBµV se refiere a Vrms.
- No compensar la pérdida o ganancia de la sonda/coaxial puede introducir errores significativos.
- No considerar el factor de corrección por ancho de banda del receptor o filtro.
- Medir sin asegurar adaptación de impedancias genera reflexiones y lecturas erróneas.
Ejemplos reales con desarrollo completo
Ejemplo 1: Convertir sensibilidad de receptor en dBµV a voltaje y potencia
Planteamiento: Un receptor indica sensibilidad mínima de 10 dBµV para SNR requerida. Convertir a μV, mV, V y dBm (50 Ω).
1) Convertir a μV:
VμV = 10(10 / 20) μV = 100.5 μV ≈ 3.162 μV
2) Convertir a V:
VV = 10((10 - 120) / 20) V = 10(-110 / 20) V = 10-5.5 V ≈ 3.162·10-6 V
PdBm ≈ dBµV - 106.99 ≈ 10 - 106.99 ≈ -96.99 dBm ≈ -97.0 dBm
Resultado resumido:
- 10 dBµV ≈ 3.162 μV
- ≈ 0.003162 mV
- ≈ 3.162·10-6 V
- ≈ -97.0 dBm en 50 Ω
Ejemplo 2: Medición de tensión en mV convertir a dBµV
Planteamiento: Se mide en el punto de prueba una tensión de 2.5 mV (Vrms). Determinar su valor en dBµV y potencia en dBm (75 Ω).
1) Convertir 2.5 mV a V:
VV = 2.5 mV = 2.5·10-3 V
2) Calcular dBµV:
dBµV = 20·log10(VV) + 120 = 20·log10(2.5·10-3) + 120
20·log10(2.5·10-3) = 20·(log10(2.5) + log10(10-3)) = 20·(0.39794 - 3) = 20·(-2.60206) = -52.0412
PdBm = dBµV - 90 - 10·log10(75)
10·log10(75) ≈ 18.75
PdBm ≈ 67.9588 - 90 - 18.75 ≈ -40.7912 dBm ≈ -40.79 dBm
Resultado resumido:
- 2.5 mV ≈ 67.96 dBµV
- Potencia ≈ -40.79 dBm en 75 Ω
Buenas prácticas para implementación de una calculadora de conversión
- Permitir selección de unidades de entrada (dBµV, μV, mV, V) y salida deseada.
- Incluir selección de impedancia de referencia para cálculo de potencia (por ejemplo 50 Ω y 75 Ω).
- Validar que las entradas numéricas sean coherentes (no aceptar unidades mixtas sin conversión).
- Incluir logs de cálculo y mostrar fórmulas usadas para trazabilidad metrológica.
- Incorporar la corrección por factor de tensión pico → RMS si el usuario introduce valores pico.
Normativa, referencias técnicas y enlaces de autoridad
Para diseñadores e ingenieros es crítico anclar procedimientos a normas y guías oficiales. Referencias útiles:
- ITU — International Telecommunication Union. Recomendaciones técnicas para mediciones de campo: https://www.itu.int
- IEC — International Electrotechnical Commission, normas sobre compatibilidad electromagnética: https://www.iec.ch
- CISPR/IEC 61000 series — Directrices para mediciones EMC y requisitos de laboratorio: https://www.iec.ch
- FCC — Federal Communications Commission, guías de medición y etiquetado: https://www.fcc.gov
- NIST — Traceabilidad y calibración en mediciones eléctricas: https://www.nist.gov
- IEEE — Estándares y publicaciones técnicas relacionadas con RF y mediciones: https://standards.ieee.org
Consideraciones finales para uso profesional
La precisión de la conversión depende de la calidad metrológica: calibración, adaptación de impedancia y condiciones de medición.
Para aplicaciones de certificación y cumplimiento se debe documentar incertidumbre y trazabilidad a patrones nacionales o internacionales.
Checklist rápido antes de calcular o reportar
- Verificar si la lectura es pico o RMS.
- Confirmar la impedancia de medición.
- Compensar las pérdidas de cable y sonda.
- Incluir cifras significativas acordes a resolución del instrumento.
- Registrar la referencia de calibración del equipo.
Recursos adicionales y lectura recomendada
Para profundizar en conceptos y normas técnicas consulte documentos específicos de las organizaciones citadas y publicación técnica avanzada en IEEE Xplore o en los repositorios de IEC y ITU.
Si necesita, puedo proporcionar una calculadora en línea con las fórmulas implementadas, validar conjuntos de datos o generar hojas de cálculo preconfiguradas para su laboratorio de pruebas.