Gainregelung

Gainregelung bezeichnet das Einstellen des Verstärkungsfaktors in einem oder mehreren Stufen eines elektronischen Signalwegs, um den Ausgangspegel an den gewünschten Wert anzupassen. Die Verstärkung gibt an, wie stark ein Eingangssignal am Ausgang verstärkt wird, und wird typischerweise in Dezibel angegeben. Ziel ist es, eine ausreichende Signalstärke zu erreichen, Übersteuerung zu vermeiden und einen möglichst guten Rauschabstand zu wahren.

Manuelle Gainregelung erfolgt durch physische Regler wie Potentiometer oder Drehknöpfe, die vom Bediener festgelegt werden. Automatische Gainregelung (AGC) passt den Verstärkungsfaktor automatisch an, um unabhängig vom Eingangssignal einen konstanten Ausgangspegel zu wahren. AGC nutzt eine Rückkopplungsschleife mit Pegel- oder Hüllwertmessung, zeitlichen Parametern wie Angriff- und Abklingzeiten und verschiebt die Verstärkung entsprechend dem gemessenen Ausgabepegel. In vielen Anwendungen kommen variable-Gain-Verstärker (VGA) zum Einsatz, deren Verstärkung über eine Steuerspannung oder digitale Regelgröße schnell und linear variiert werden kann.

Digital oder in der digitalen Signalverarbeitung kann Gain ebenfalls angepasst werden, oft im Rahmen von DSP-Algorithmen, Kompression, Limiting und automatischer Pegelregelung. Die Gainregelung beeinflusst Dynamikumfang, Linearität, Rauschanteil und mögliche Verzerrungen; eine zu schnelle Regelung kann Pumpen- oder Schwingungsphänomene verursachen.

Typische Anwendungsbereiche sind Audiogeräte, Mikrofonvorverstärker, Sender und Empfänger in der Funktechnik, Mess- und Sensorsysteme sowie Bildgebung und Videotechnik, wo konstante Signaleigenschaften wichtig sind.

Wichtige Kennzahlen sind der Gainwert (in dB), der Dynamikumfang, die Reaktionszeit (Attack/Release), Verzerrung und Rauschabstand. Die richtige Gainregelung hängt von Anwendung, Signalcharakteristik und gewünschter Qualität ab.