vahvistimista

Vahvistin on elektroninen laite, jonka tehtävänä on suurentaa sähköisen signaalin amplitudia. Se tarvitsee virtalähteen sekä yleensä useita sisääntulo- ja ulostuloliitäntöjä sekä säätömahdollisuuksia. Tavoitteena on lisätä signaalin tehoa siten, että seuraava laite – kuten kaiutin tai mittausjärjestelmä – pystyy käsittelemään sitä asianmukaisesti. Vahvistimia käytetään laajasti äänentoistossa, radiojärjestelmissä ja teollisissa sovelluksissa.

Vahvistimia on useita tyyppejä käyttötarkoituksen mukaan. Yleisimmät ovat äänivahvistimet, jotka jaetaan etuvahvistimeen (preamp) ja päätevahvistimeen (power amplifier). Etuvahvistin muokkaa ja nostaa signaalia sekä mahdollistaa kohinan hallinnan, äänenvoimakkuuden säädön ja signaalin esikäsittelyn. Päätevahvistin tuottaa tarvittavan lähtötehon kaiuttimelle tai muulle kuormalle. Muita vahvistinjärjestelmiä ovat RF-, instrumentti- ja mittausvahvistimet. Vahvistimet voivat olla erillisiä tai integroidun laitteiston ratkaisuja.

Keskeisiä teknisiä ominaisuuksia ovat vahvistus (gain), taajuusvaste sekä kohina ja vääristymät, tehonkesto sekä lämpötilanhallinta ja impedanssiyhteensopivuus. Myös nopeus (slew rate) ja dynamiikka vaikuttavat äänenlaatuun. Vahvistinluokista puhuttaessa erotetaan luokat A, B, AB ja D, joilla on erilainen tehokkuus, lineaarisuus ja lämmöntuotanto. Esimerkiksi luokka D on yleensä erittäin tehokas ja soveltuu tiloihin, joissa jäähdytys ja koko ovat rajoitteita.

Historia: vahvistimet kehittyivät elektroniputkivahvistimista transistorivahvistimiin 1950-luvulla, mikä mahdollisti pienemmät, luotettavammat ja energiatehokkaammat ratkaisut. Nykyään suurin osa vahvistimista perustuu transistoritekniikkaan tai integroituihin piireihin, ja äänentoistossa käytetään sekä analogisia että digitaalisen signaalin käsittelyyn liittyviä vahvistusratkaisuja.