Verstärkertechnik

Verstärkertechnik bezeichnet die Elektronik, die schwache Signale verstärkt, damit sie verarbeitet oder nutzbare Leistung erzeugt. Sie umfasst Vorstufen, Leistungsverstärker und integrierte Schaltungen in Audio-, Funk- und Messtechnik. Ziel ist eine ausreichende Verstärkung bei möglichst geringer Verzerrung, ausreichender Bandbreite und geeignetem Impedanzabgleich.

Grundprinzip: Ein Eingangs-Signal wird durch einen Verstärker geführt und mit einem bestimmten Verstärkungsfaktor (Gain) vervielfacht. Negative Rückkopplung wird eingesetzt, um Linearität, Bandbreite und Stabilität zu optimieren. Wichtige Kenngrößen sind Verstärkung (in dB), Bandbreite, Eingangs- und Ausgangsimpedanz, Rauschen, Verzerrungen (THD) sowie Effizienz bei Leistungsstufen.

Konstruktion: Es gibt Röhren- und Halbleiter-Verstärker. Halbleiterverstärker verwenden Transistoren (Bipolartransistoren oder MOSFETs) oder integrierte Operationsverstärker. Endstufen liefern Leistung an eine Last, Vorstufen bereiten das Signal für die Endstufe auf. Betriebsarten: Klasse A, B, AB, C, D, E; Klasse A bietet geringe Verzerrungen, aber niedrige Effizienz, während Klasse D durch Schalttechnik hohe Effizienz erzielt. Moderne Verstärker kombinieren oft mehrere Bauformen und nutzen integrierte Schaltungen.

Anwendungen: Audio- und Hi‑Fi-Verstärkung, Rundfunk-, Telekommunikations- und Messtechnik, Radar sowie Test- und Laboranwendungen. Herausforderungen: Linearität, Verzerrung, Stabilität gegen Rückkopplung und Schwingungen, Wärmemanagement sowie Impedanzanpassung. Entwicklungen zielen auf geringeres Rauschen, größere Dynamik und höhere Effizienz. Historisch führten Röhren zu Transistoren und integrierten Schaltungen, wodurch kompakte, leistungsfähige Verstärker entstanden.

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