Amplifikaatio

Amplifikaatio eli vahvistus on prosessi, jossa jonkin suureen arvoa tai intensiteettiä lisätään. Yleisesti sillä tarkoitetaan signaalin, kuten sähköisen tai optisen signaalin, sekä joskus biologisen määrän kasvattamista. Termi juontaa latinan sanasta amplificare, kasvattaa.

Elektroniikassa amplifikaatio tarkoittaa sähköisen signaalin vahvistamista. Vahvistin tuottaa suuremman amplitudin lähdejännitteestä tai -virrasta riippuvan ulostulon. Vahvistuskertointa ilmaistaan usein A tai G, ja sen suuruutta kuvataan desibeleinä (dB). Keskeisiä ominaisuuksia ovat lineaarisuus, kaistanleveys, kohina ja impedanssien yhteensovitus. Esimerkkejä ovat transistorivahvistimet, putkivahvistimet ja operatiiviset vahvistimet, sekä RF- ja audiovahvistimet.

Optiikassa ja telekommunikaatiossa vahvistus voidaan toteuttaa valon voimakkuuden lisäämiseksi ilman sähköistä muunnosta. Esimerkkejä ovat optiset vahvistimet, kuten erbiumilla dopattu kuituvahvistin (EDFA) sekä muut kuituvahvistimet. Näillä vahvistus tapahtuu aineellisen vuorovaikutuksen avulla ja on keskeinen osa kuitu- ja pitkän matkan tiedonsiirtoa. Vahvistus voi olla lineaarista tai epälineaarista käytetystä tekniikasta riippuen.

Biologiassa amplifikaatio tarkoittaa määrien, kuten DNA:n tai RNA:n, moninkertaistamista. Esimerkkejä ovat DNA- tai RNA-sekvenssien kopiointi laboratoriotekniikoilla. Yleisimpiä menetelmiä ovat PCR:n (polymerase chain reaction) ja siihen liittyvät tekniikat, joiden avulla tiettyjä geenejä tai molekyylejä voidaan kasvattaa nopeasti useiksi kopioiksi.

Yhteenveto: amplifikaatio on keskeinen käsite sekä tekniikassa että biologiassa. Se lisää signaalin tai määrän voimakkuutta, mutta voi samalla lisätä kohinaa tai harhaa, ja siksi sen suunnittelu ja toteutus vaativat tarkkaa ymmärrystä sovelluksesta.