第七章電壓測量(上)

第七章電壓測量

目錄7.1概述7.2模擬式直流電壓測量7.3交流電壓表征和測量方法7.4低頻交流電壓測量7.5高頻交流電壓測量7.6脈沖電壓測量7.7電壓的數(shù)字式測量17-1概述一、電壓測量的重要性電壓是表示電路中電信號能量的三個基本參數(shù)（電壓、電流、功率）之一，例如，電路的諧振、平衡、截止、飽和等工作狀態(tài)以及元器件的工作點和動態(tài)范圍，通常都以電壓形式表現(xiàn)出來。第七章電壓測量2二、測量儀器的主要技術(shù)參數(shù)電壓測量儀器的主要參數(shù)包括如下幾個方面：1、頻率范圍：從10－6到109Hz，頻率不同測量的方法、手段也各異。2、測量幅值范圍：低至10－9

V，高到上千伏。3、信號波形：除正弦外，還包括失真的正弦波以及各種非正弦波（如脈沖電壓等），不同波形電壓的測量方法及對測量準確度的影響是不一樣的。第七章電壓測量3二、測量儀器的主要技術(shù)參數(shù)電壓測量儀器的主要參數(shù)包括如下幾個方面：4、被測電路的輸出阻抗：由待測電路兩端看去的電路的等效電路5、測量精度:受被測電壓的頻率、波形等因素的影響有較大差異。6、干擾:電壓測量易受外界干擾影響，當信號電壓較小時，干擾往往成為影響測量精度的主要因素.第七章電壓測量4三、電壓測量儀器的分類按顯示方式不同，電子電壓表分為模擬式電子電壓表和數(shù)字式電子電壓表。模擬電壓表準確度和分辨率不及數(shù)字式電壓表，數(shù)字電壓表的優(yōu)點是：準確度高，測量速度快，輸入阻抗大，過載能力強，便于和計算機組成自動測試系統(tǒng)。不足之處是頻率范圍不及模擬電壓表。1、按顯示方式分類第七章電壓測量52、模擬式電壓表分類1）按測量功能分類直流電壓表、交流電壓表和脈沖電壓表。2）按工作頻段分類超低頻電壓表（低于10Hz）、低頻電壓表（低于1MHz）、視頻電壓表（低于30MHz）、高頻或射頻電壓表（低于300MHz）和超高頻電壓表（高于300MHz）。3）按測量電壓量級分類電壓表和毫伏表。電壓表的量程為伏級，毫伏表的主量程為毫伏，主量程是指不加分壓器或外加前置放大器時電壓表的量程。第七章電壓測量6

0.05、0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0和10.0等級，其滿度相對誤差分別為0.05％、0.1％、···、10.0％。2、模擬式電壓表分類4）按電壓測量準確度等級分類5）按刻度特征分類可分為線性刻度、對數(shù)刻度、指數(shù)刻度和其它非線性刻度電壓表。按現(xiàn)行國家標準，模擬電壓表的主要技術(shù)指標有固有誤差、電壓范圍、頻率范圍、頻率特性誤差、輸入阻抗、峰值因數(shù)（波峰因數(shù)）、等效輸入噪聲、零點漂移等共19項。第七章電壓測量73、數(shù)字式電壓表按測量功能分為:直流數(shù)字電壓表交流數(shù)字電壓表第七章電壓測量峰值交流數(shù)字電壓表平均值交流數(shù)字電壓表有效值交流數(shù)字電壓表按AC/DC變換原理83、數(shù)字式電壓表數(shù)字式電壓表的技術(shù)指標較多，包括準確度、基本誤差、工作誤差、分辨力、讀數(shù)穩(wěn)定度、輸入阻抗、輸入零電流、帶寬、串模干擾抑制比（SMR）、共模干擾抑制比（CMR）、波峰因數(shù)等30項指標。第七章電壓測量9一、動圈式電壓表7.2模擬式直流電壓測量圖中虛框內(nèi)為一直流動圈式高靈敏度電流表，內(nèi)阻為Re，滿偏電流為Im，若作為直流電壓表，滿度電壓：（7.2-1）圖7.2-1直流電壓表電路第七章電壓測量（7.2-2）10一、動圈式電壓表7.2模擬式直流電壓測量圖7.2-1直流電壓表電路第七章電壓測量為了估計電壓表的負載效應影響，在電壓測量時要估計電壓表內(nèi)阻，磁電式（動圈式）電壓表的內(nèi)阻與電壓量程有關(guān)，而且也與電流表表頭靈敏度有關(guān)。誤差：讀數(shù)誤差外，表頭本身和倍壓電阻的準確度，一般在±1％左右，精密電壓表可達±0.1％。缺點:靈敏度不高輸入電阻低，11第七章電壓測量

[例1]

在下圖中，虛框內(nèi)表示高輸出電阻的被測電路，電壓表的“Ω/V”數(shù)為20KΩ/V，分別用5V量程和25V量程測量端電壓Ux，分析輸入電阻的影響及用公式計算來消除負載效應對測量結(jié)果的影響。一、動圈式電壓表12解：理想情況，電壓表內(nèi)阻Rv

為無窮大，此時電壓表示值Ux

與被測電壓實際值E0

相等，即：Ux=E0=5V當電壓表輸入電阻為Rv

時，電壓表測得值為：（7.2-3）（7.2-4）將有關(guān)數(shù)據(jù)值代入上面兩式，可得E0相對誤差為第七章電壓測量一、動圈式電壓表13

5V電壓檔：25V電壓檔：由計算可知，5V電壓檔時輸入電阻對測量結(jié)果的影響大。第七章電壓測量一、動圈式電壓表14根據(jù),我們可以推導出消除負載效應影響的計算公式，進而計算出待測電壓的近似值：（7.2-5）同理可得：（7.2-6）因此解出：（7.2-7）（7.2-8）其中第七章電壓測量一、動圈式電壓表15因此，如果用內(nèi)阻不同的兩只電壓表，或者同一電壓表的不同電壓檔（此時k=Rv2/Rv1即等于電壓量程之比），根據(jù)上述兩式，即可由兩次測得值得到近似的實際值E0。例如將本題中有關(guān)數(shù)據(jù)代入式（7.2-7），可得待測電壓近似值在工程測量中提高輸入阻抗和靈敏度以提高測量質(zhì)量最常用的辦法是利用電子電壓表進行測量。第七章電壓測量一、動圈式電壓表16所謂電子電壓表，就是采用了提高輸入阻抗和測量靈敏度的電子器件的電壓表。通常使用高輸入阻抗的場效應管（FET）源極跟隨機器或真空三極管陰極跟隨器以提高電壓表輸入阻抗，后接放大器以提高電壓表靈敏度。測量大的直流電壓時，輸入端接入分壓電路。分壓電阻的接入將使輸入電阻降低，但只要分壓電阻取值較大，仍然可以使輸入電阻較動圈式電壓表大的多。二、直流電子電壓表1．電子電壓表原理第七章電壓測量17下圖是這種電子電壓表的示意圖。R0、R1、R2、R3

組成分壓器，由于FET源極跟隨器輸入電阻很大（幾百MΩ以上）。因此由測量端看進去的輸入電阻基本上由R0、R1、R2、R3

等串聯(lián)決定，通常使它們的串聯(lián)和大于10MΩ，以滿足高輸入阻抗的要求。同時，在這種結(jié)構(gòu)下，電壓表的輸入阻抗基本上是個常量，與量程無關(guān)。圖7.2-3電子電壓表框圖第七章電壓測量1．電子電壓表原理18圖7.2-4集成運放電壓表原理當運放開環(huán)放大系數(shù)A足夠大時，對運放進行理想化處理，可以認為(虛短路和虛斷路)，因而有：則（7.2-9）分壓器和電壓跟隨器的作用使Ui

正比于待測電壓Uz

，即因而（7.2-10）第七章電壓測量1．電子電壓表原理19圖7.2-4集成運放電壓表原理即流過電流表的電流I0與被測電壓成正比，只要分壓電阻和RF有足夠精確和穩(wěn)定，就可以獲得良好的準確度。因此，各分壓電阻及反饋電阻都要使用精密電阻。第七章電壓測量1．電子電壓表原理202、調(diào)制式直流放大器直流放大器的零點漂移限制了電壓表靈敏度的提高，電子電壓表中常采用調(diào)制式放大器代替直流放大器以抑制漂移。圖7.2-5調(diào)制式直流放大器原理圖中微弱的直流電壓信號經(jīng)調(diào)制器（又稱斬波器）變換為交流信號，再由交流放大器放大，經(jīng)解調(diào)器還原為直流信號（幅度已得到放大）。調(diào)制器和解調(diào)器實質(zhì)上是一對固定頻率的同步開關(guān)，開關(guān)控制信號由振蕩器提供。第七章電壓測量212、調(diào)制式直流放大器圖7.2-5調(diào)制式直流放大器原理圖中交流放大器一般采用選頻放大器，只對與圖中振蕩器同頻率的信號進行放大而抑制其他頻率的噪聲和干擾。為提高性能，在解調(diào)器輸出端和調(diào)制器輸入端之間增加負反饋網(wǎng)絡以提高整個穩(wěn)定性等。第七章電壓測量227.3交流電壓表征和測量方法一、交流電壓的參數(shù)交流電壓除用具體的函數(shù)關(guān)系表達其大小隨時間的變化規(guī)律外，通常還可以用峰值、幅值、平均值、有效值等參數(shù)來表征。圖7.3－1交流電壓的峰值與幅值第七章電壓測量237.3交流電壓表征和測量方法一、交流電壓的參數(shù)1、峰值圖7.3－1交流電壓的峰值與幅值周期性交變電壓u(t)在一個周期內(nèi)偏離零電平的最大值稱為峰值，用Up表示，正、負峰值不等時分別用Up+和Up-表示，如圖（a）所示。u(t)在一個周期內(nèi)偏離直流分量U0的最大值稱為幅值或振幅，用Um表示，正、負幅值不等時分別用Um+

和Um-表示，如圖(b）所示，圖中U0=0，且正、負幅值相等。第七章電壓測量242、平均值U(t)的平均值的定義為:（7.3-1）就是周期性電壓的直流分量U0

，如左圖（a）中虛線所示。圖7.32半波和全波整流平均值通常指交流電壓檢波（也成整流）以后的平均值，又可分為半波整流平均值（簡稱半波平均值）和全波整流平均值（簡稱全波平均值），如右圖所示，其中（a）為未檢波前電壓波形，（b）、（c）分別為半波整流和全波整流后的波形。全波平均值定義為（7.3-2）圖7.3-1交流電壓的峰值與幅值第七章電壓測量253、有效值定義：某一交流電壓的有效值等于直流電壓的數(shù)值U，當該交流電壓和數(shù)值為U的直流電壓分別施加于同一電阻上時，在一個周期內(nèi)兩者產(chǎn)生的熱量相等。用數(shù)學可表示為（7.3-3）上式實質(zhì)上即數(shù)學上的均方根定義，因此電壓有效值有時也寫作Urms

第七章電壓測量264、波形因數(shù)、波峰因數(shù)交流電壓的有效值、平均值和峰值間有一定的關(guān)系，可分別用波形因數(shù)（或稱波形系數(shù)）及波峰因數(shù)（或稱波峰系數(shù)）表示。波形因數(shù)KF

定義為該電壓的有效值與平均值之比:（7.3-4）波峰因數(shù)Kp

定義為該電壓的峰值與有效值之比:（7.3-5）不同電壓波形，其KF、Kp值不同，下表列出了幾種常見交流電壓的有關(guān)參數(shù)。有效值做為交流電壓的表征值。第七章電壓測量27表7.3-1不同波形交流電壓的參數(shù)名

稱波形系數(shù)KF波峰系數(shù)KP有效值U

平均值

正弦波1.111.414半波整流1.572A/2全波整流1.111.414三角波1.151.73A/2方波11AA鋸齒波1.151.73

脈沖波

隔直脈沖波白噪聲1.253A/3A/3.57注：A為波形峰值；tk

脈沖寬度。第七章電壓測量28二、交流電壓的測量方法1、交流電壓測量的基本原理測量交流電壓的方法很多，依據(jù)的原理也不同。其中最主要的是利用交流/直流（AC/DC）轉(zhuǎn)換電路將交流電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓，然后再接到直流電壓表上進行測量。根據(jù)AC/DC轉(zhuǎn)換器的類型，可分成檢波法和熱電轉(zhuǎn)換法。根據(jù)檢波特性的不同，檢波法又可分成平均值檢波、峰值檢波、有效值檢波等。第七章電壓測量292.模擬交流電壓表的主要類型（1）檢波－放大式這種電壓表的頻率范圍和輸入阻抗主要取決于檢波器。采用超高頻檢波二極管，電壓表的頻率范圍從幾十Hz到幾百MHz，輸入阻抗也較大。將這種電壓表稱為“高頻毫伏級”（“高頻電壓表”）或“超高頻毫伏級”（“超高頻電壓表）。圖7.3-3檢波－放大式電壓表框圖第七章電壓測量30當被測電壓過低時，直接進行檢波誤差會顯著增大。為了提高交流電壓表的測量靈敏度，可先將被測電壓進行放大，而后再檢波和推動直流電表顯示。這種電壓表的頻率范圍主要取決于寬帶交流放大器，靈敏度受到放大器內(nèi)部噪聲的限值。通常頻率范圍為20Hz～10MHz,因此也稱這種電壓表為“視頻毫伏表”，多用在低頻、視頻場合。圖7.3-4放大－檢波式電壓表框圖（2）放大－檢波式第七章電壓測量2.模擬交流電壓表的主要類型31（3）調(diào)制式在前面分析直流電壓表時已說明，在檢波放大式電壓表中，為了減少直流放大器的零點漂移對測量結(jié)果的影響，可采用調(diào)制式放大器以代替一般的直流放大器，這就構(gòu)成了如圖所示調(diào)制式電壓表。實際上這種方式仍屬于檢波－放大式。圖7.3-5調(diào)制式電壓表框圖第七章電壓測量2.模擬交流電壓表的主要類型32（4）外差式圖7.3－6外差式電壓表框圖中頻放大器具有良好的頻率選擇和固定中頻頻率，解決了放大器增益帶寬的矛盾，又因為中頻放大器的極窄的帶通濾波特性，因而可以在實現(xiàn)高增益的同時，有效地削減干擾和噪聲。使測量靈敏度提高到μV級。第七章電壓測量2.模擬交流電壓表的主要類型33圖（b）接入電流表，則由于熱電動勢又正比A、B端溫差。圖（c）將被測電壓Ux經(jīng)限流電阻R加到加熱絲FG上，F(xiàn)G的溫度與Ux的有效值平方成正比，熱偶元件熱端A與加熱絲偶合，溫度相同。冷端DE分開后接入直流電流表，該電流大小與Ux2成正比。（5）熱偶變換式圖7.3－7熱電偶原理圖第七章電壓測量2.模擬交流電壓表的主要類型34實際熱偶式電壓表中，為了克服直流與被測電壓有效值的非線性關(guān)系，利用兩個性能相同的熱電偶構(gòu)成熱電偶橋，稱為雙熱偶變換器.只要直流放大器的放大倍數(shù)足夠大，則輸入端電壓△U＝Ex－Ef＝0，所以U0＝Ux，從而直流電壓表讀數(shù)U0等于被測電壓的有效值Ux，頻率范圍寬（幾十MHz），輸入阻抗可達10M。圖7.3-8熱電偶式電壓表框圖平衡熱電偶，產(chǎn)生的熱電動勢Ef＝k2U02第七章電壓測量（5）熱偶變換式T1產(chǎn)生的電動勢Ex＝K1Ux235（6）其他方式交流電壓表還有其他一些方式，例如鎖相同步檢波式、取樣式、測熱電橋式等。①鎖相同步檢波式：利用同步檢波原理，濾除噪聲，消弱干擾，適用于被噪聲、干擾淹沒情況下電壓信號的檢測。②取樣式:實質(zhì)上是一種頻率變換技術(shù)，利用取樣信號中含有被取樣信號的幅度信息（隨機取樣）或者含有被取樣信號的幅度、相位信息（相關(guān)取樣）的原理將高頻被測電壓信號交換成低頻電壓信號進行測量。取樣電壓表可以測量1mV－1V，10k－1000MHz的電壓。第七章電壓測量2.模擬交流電壓表的主要類型36（6）其他方式③矢量電壓表：利用相關(guān)采樣技術(shù)，不僅可以測量幅度，還能測量其相位差。④測熱電橋式：利用具有正的或負的溫度系數(shù)的電阻如半導體熱敏電阻、鎮(zhèn)流電阻、薄膜測熱電阻等精密電橋，通過對低頻或直流電壓的測量來代替高頻電壓的測量，這種方式通常用于精密電壓測量。第七章電壓測量2.模擬交流電壓表的主要類型377.4低頻交流電壓測量通常把測量低頻（1MHz以下）信號電壓的電壓表稱做交流電壓表或交流毫伏表。這類電壓表一般采用放大－檢波方式，檢波器為平均值檢波器或者有效值檢波器，分別構(gòu)成均值電壓表和有效值電壓表。第七章電壓測量38一.均值電壓表1.平均值檢波器原理4只性能相同的二極管構(gòu)成橋式全波整流電路。圖（c）是其等效電路，整流后的波形為，整流器可等效為串聯(lián)一電壓源，為電流表內(nèi)阻，為濾波電容，慮除交流成分。將用傅立葉級數(shù)展開，其直流（7.4-1）恰為其整流平均值，加在表頭上，流過表頭的電流I0正比于u，即正比于全波整流平均值。第七章電壓測量392.檢波靈敏度表征均值檢波器工作特性的一個重要參數(shù)是檢波靈敏度Sd

，定義為(7.4-2）對于上圖（a）所示全波橋式整流器，可導出（7.4-3）若，則根據(jù)表7.3-1，有（7.4-4）所以（7.4-5）第七章電壓測量一.均值電壓表40如果Rd＝500Ω，Rm=1kΩ由上式得Ss＝1/314。要提高測量靈敏度，應減小Rd和Rm。

由于二極管是非線性器件，當電壓較低時，Rd急劇增大至幾kΩ到幾十kΩ，Sd急劇下降。因此不宜用這種檢波器直接測量0.5Ω以下的電壓。第七章電壓測量一.均值電壓表2.檢波靈敏度413.提高輸入阻抗以均值檢波為AC/DC變換器的均值電壓表一般都設計成放大－檢波式，如下圖所示。放大器的主要作用是放大被測電壓，提高測量靈敏度，使檢波器工作在線性區(qū)域，同時它的高輸入阻抗可以大大減少負載效應。圖7.3-4放大－檢波式電壓表框圖第七章電壓測量一.均值電壓表424.波形換算

電壓表度盤是以正弦波的有效值定度的，而均值檢波器的輸出（即流過電流表的電流）與被測信號電壓的平均值成線性關(guān)系，有（7.4-7）式中Ua

為電壓指示值，為被測電壓平均值，Ka為定度系數(shù)。由于交流電壓表是以正弦波有效值定度，因此對于全波檢波（整流）電路構(gòu)成的均值電壓表，定度系數(shù)Ka就等于正弦信號的波形因數(shù)，即（7.4－8）第七章電壓測量一.均值電壓表434.波形換算根據(jù)式可知，電壓表示值Ua相等，則平均值也相等。因此可以由（7.4-7）、（7.4-8）兩式得到任意波形電壓的平均值（7.4－9）再由波形系數(shù)定義:（7.4－10）得到任意波形電壓的有效值:（7.4－11）被測信號為正弦波形，示值就是被測電壓的有效值。對非正弦波形，需進行“波形換算”，由電壓表指示值和被測信號的具體波形，推算出被測信號的電壓數(shù)值。具體方法是：第七章電壓測量一.均值電壓表44[例2]

用全波整流均值電壓表分別測量正弦波，三角波和方波，若電壓表示值均為10V，問被測電壓的有效值各為多少？解：對于正弦波，由于電壓表本來就是按其有效值定度，即電壓表的示值就是正弦波的有效值，所以正弦波的有效值對于三角波，查表7.3-1，其波形系數(shù)KF＝1.15所以有效值

對于方波，查表7.3-1，其波形系數(shù)KF＝1，所以有效值第七章電壓測量一.均值電壓表4.波形換算45顯然，如果被測電壓不是正弦波形時，直接將電壓表示值作為被測電壓的有效值，必將帶來較大的誤差，通常稱作“波形誤差”，由式可以得到波形誤差的計算公式（7.4－12）仍以上面例中的三角波和方波為例，如果直接將電壓表示值Ua＝10V作為其有效值，可以得到波形誤差分別為三角波：方波：第七章電壓測量一.均值電壓表4.波形換算465.均值檢波器誤差均值電壓表的誤差包括下列因素：

直流微安表本身的誤差

檢波二極管老化、變質(zhì)、不對稱帶來的誤差

超過頻率范圍時二極管分布參數(shù)帶來的誤差（頻響誤差）

波形誤差

第七章電壓測量一.均值電壓表47二.有效值檢波器在上一節(jié)已介紹了電壓有效值的定義：（7.4-13）由式可見，為了獲得有效值（均方根）響應，必須使AC/DC變換器具有平方律關(guān)系的伏安特性。這類變換器有二極管平方律檢波式、分段逼近式檢波式、熱電變換式和模擬計算式等四種。其中熱電變換式已在§7.3節(jié)進行了分析。第七章電壓測量481.二極管平方律檢波式真空或半導體二極管在其正向特性的起始部分，具有近似的平方律關(guān)系，如下圖所示。圖7.4-5二極管的平方律特性第七章電壓測量二.有效值檢波器49圖中E0

為偏置電壓，當信號電壓Ux

較小時，有（7.4-14）由于電容C

的積分（濾波）作用，流過微安表的電流正比于i

的平均值（7.4-15）K為檢波系數(shù)第七章電壓測量1.二極管平方律檢波式二.有效值檢波器50優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，靈敏度高。缺點是滿足平方律特性的區(qū)域（即有效值檢波的動態(tài)范圍）過窄，特性不易控制和不穩(wěn)定，所以逐漸被晶體二極管鏈式網(wǎng)絡組成的分段逼近式有效值檢波器所代替。式中kE02

是靜態(tài)工作點電流，可以設法將其抵消,為Ux(t)的平均值，對于正弦波等周期對稱電壓,是的有效值U0

這樣流經(jīng)微安表的電流為（7.4-16）從而實現(xiàn)了有效值轉(zhuǎn)換。第七章電壓測量1.二極管平方律檢波式二.有效值檢波器512.分段逼近式檢波式圖7.4－6平方律伏安特性和二極管鏈式電路第七章電壓測量二.有效值檢波器工作原理：適當選擇直流電源E和分壓電阻R3－R10的值，使U1<U2<U3<U4

。當u<U1

時，D3－D4

截止，伏安特性起始部分是直線，斜率由R2決定。52當U1<u<U2

時，D3導通，D4－D6仍然截止，此時R2與分壓電阻R3、R4并聯(lián)，伏安特性斜率增大。當u

繼續(xù)增大時，D4、D5、D6

依次導通，伏安特性斜率也依次增大。只要各分壓電阻選擇合適，就可獲得如圖中（a）所示的近似的平方律關(guān)系的伏安特性。第七章電壓測量2.分段逼近式檢波式二.有效值檢波器53由于平方律特性檢波器電流與被測電壓有效值平方成正比，所以直接接微安表時，刻度是非線性的。國產(chǎn)DJ-2型有效值電壓表就利用了上述分段逼近式撿測原理，其電壓量程為10mV～300V，頻率范圍10HZ～150kHZ（上限主要受二極管鏈式網(wǎng)絡寄生電容和寄生電感限制，下限主要受變壓器特性限制），輸入阻抗1兆歐／/40PF，基本誤差±3％。第七章電壓測量2.分段逼近式檢波式二.有效值檢波器543.模擬計算式末級為放大器輸出正比于有效值（均方根值）顯然，這種模擬計算型電壓表的刻度是線性的。圖7.4-7模擬計算型有效值電壓表原理第七章電壓測量有效值電壓表的突出優(yōu)點是輸出示值就是被測電壓的有效值，而與被測電壓的波形無關(guān)。二.有效值檢波器55三.電壓分貝值測量常用分貝值來表示放大器的增益、噪聲電平等有關(guān)參數(shù)。分貝概念實際就是被測量對某一同類基準量比值的對數(shù)值。例如電壓Ux

的分貝值（7.4-17）式中Us

為基準電壓。一般規(guī)定在Zs＝600Ω上產(chǎn)生Ps=1mw的功率為基準，相應基準電壓為由式（7.4-17）可見，分貝值的測量，實際上仍是電壓測量，僅是將原電壓示值取對數(shù)后在表盤上以分貝定度而已。顯然，當Ux

>Us

時，分貝值為正，Ux

<Us時，分貝值為負，Ux

＝Us

時，分