Leistungsverstärkern

Leistungsverstärker, im Englischen power amplifier, sind elektronische Verstärker, die die Leistung eines Eingangssignals erhöhen, um einen Lastwiderstand zu treiben. Sie liefern Ausgangsleistung deutlich größer als die Vorstufe, meist in Watt und für eine bestimmte Lastimpedanz (z. B. 4 oder 8 Ohm). Die Aufgabe ist, Energie sinnvoll in Spannung und Strom umzusetzen, bei möglichst geringer Verzerrung.

Wichtige Kennwerte sind Pout, Verstärkung, Bandbreite, Verzerrungen (THD), Wirkungsgrad, Eingangs- und Ausgangsimpedanz sowie Rausch- und Schutzparameter. Die Auswahl hängt von Anwendung, Frequenzspektrum, Dynamik und zulässiger Verzerrung ab.

Architektur: Leistungsverstärker treten als analoge Audio-Verstärker, RF-PAs oder spezialisierte Treiber auf. Im Audiobereich dominieren Klassen A, B, AB und D; Klasse A bietet geringe Verzerrung, aber niedrigen Wirkungsgrad, Klasse D dagegen hohe Effizienz durch Schalten. In der Funktechnik dienen Endstufen in Sendesystemen oft mit Impedanz-Matching, Transformatoren oder anderen Matching-Netzwerken.

Design und Betrieb: Negative Rückkopplung verbessert Linearität, beeinflusst aber Verstärkung. Relevante Designaspekte sind Wärmeableitung, Versorgungsspannungen, Kurzschluss- und Überhitzungsschutz, Stabilität gegenüber reaktiven Lasten und korrekte Impedanzanpassung. Die Leistungsparameter hängen stark vom Lastwiderstand ab.

Anwendungen: Leistungsverstärker finden Einsatz in HiFi- und professionellen Audio-Systemen, Rundfunk und Telekommunikation, Mess- und Prüftechnik, Radar- und Funktransmittern sowie Labor- und Testequipment.