Förstärkarkretsar

Förstärkarkretsar är elektriska kretsar som ökar amplituden hos en elektrisk signal. De används för att förstärka svaga signaler till nivåer som lämpar sig för vidare bearbetning, inspelning eller sändning. Aktivkomponenter som transistorer eller integrerade förstärkare (till exempel operationsförstärkare) används tillsammans med passiva komponenter för att kontrollera gain, bandbredd och impedans.

Viktiga parametrar i förstärkarkretsar inkluderar förstärkning ( voltage- eller powergain), in- och utimpedans, bandbredd (eller 3 dB-bandbredd), linjäritet och distorsion, brusnivåer samt svarstid och mättnad/slew rate. Dessa egenskaper påverkas av bias, temperatur och komponenternas kvalitet, och ofta används negativa återkopplingskopplingar för att förbättra linjärithet, stabilitet och frekvenssvar.

Topologier och driftslägen är centrala begrepp. Transistorförstärkare kan vara baserade på kollektormodellen (common-emitter), emitterföljar (common-collector) eller bas (common-base), vilket ger olika kombinationer av förstärkning, impedans och bandbredd. På MOSFET-sidan har man liknande strukturer som common-source, common-drain och common-gate. Klassificering efter mål används ofta som klass A (linjär, låg effektivitet), klass B och AB (bättre effektivitet med viss distorsion), samt klass C (mycket hög frekvens och RF, vanligtvis med avstämning).

Vanliga tillämpningar är ljudförstärkning, radiokommunikation, mätinstrument och dator-/IP-applikationer. Designen måste balansera linearitet, effektivitet, brus och termiskt beteende, ofta genom noggrant urval av komponenter och noggrann layout.