Was sind Verstärker?

Was sind Verstärker?

Verstärker sind Bauelemente, die die Leistung eines Eingangssignals erhöhen. Am häufigsten werden sie bei Audiogeräten eingesetzt, gleichwohl ihr Anwendungsbereich   unendlich viele Möglichkeiten umfasst. Zur Verstärkung der Leistung eines Eingangssignals nimmt der Verstärker Leistung von einem Netzteil auf und erzeugt ein weiteres Signal, dessen Amplitude größer ist, sonst jedoch die Eigenschaften des ursprünglichen Signals beibehält.

Verstärker weisen unterschiedliche Merkmale auf, was in manchen Fällen wiederum dazu führt, dass bestimmte Verstärker aufgrund subjektiver Kriterien ausgewählt werden. So sind zum Beispiel Verstärker für Musikinstrumente normalerweise entweder Transistor- oder Röhrenverstärker. Während Transistorverstärker kompakter und effizienter sind, bevorzugen manche Musiker Röhrenverstärker, da diese eine Art wärmeren  Klang als Transistorverstärker erzeugen.

Verstärker sind  so  gängige   Elektronik Bauteile, dass bestimmte Designs in nahezu jedem Endverbraucher-Gerät   zum Einsatz kommen, während andere  speziell für bestimmte Anwendungen konstruiert sind. Viele von ihnen sind in Form von integrierten Schaltkreisen erhältlich, die  alle Komponenten des Verstärkers in einem Bauteil enthalten.

Wie funktionieren Verstärker?

Die meisten Verstärker  basieren auf Transistoren. Es gibt auch Designs, die Vakuumröhren verwenden. Beide Designs funktionieren auf sehr ähnliche Weise.

Bei Transistorverstärken wird ein Halbleitermaterial verwendet, um den verstärkenden Effekt zu erzielen. Ein Verstärker verfügt über einen Eingang für einen schwachen elektrischen Strom, erzeugt von einem Mikrophon, einer E-Gitarre oder ähnlichem Tonwandler und über einen Eingang für die wesentlich größere elektrische Ladung seitens der Stromversorgung. Innerhalb des Halbleiters verharren die Elektronen mehr oder weniger in ihren Positionen, solange kein Strom an dem Verstärker anliegt; liegt jedoch ein Strom an, bewegen sich die Elektronen frei zwischen den verschiedenen Schichten des Halbleitermaterials innerhalb des Gerätes hin und her.

Das Endergebnis ist, dass der geringe elektrische Strom von dem Mikrophon durch die Leistung des zusätzlichen Stroms seitens der Stromversorgung verstärkt wird. Die Halbleitermaterialien – beziehungsweise die Vakuumröhre – verstärken dieses Signal, ohne seine Eigenschaften zu verändern. Man spricht auch von einer „ Wiedergabetreue“ – abgeleitet von dem englischen Begriff „high-fidelity“. Gute Verstärker sind in der Lage, die Leistung des Signals zu erhöhen, ohne es dabei zu verzerren. Dies ist ein grundlegendes Kriterium für die Gesamtqualität eines Verstärkers.

Manche Verstärker bieten spezielle Funktionen, wie zum Beispiel die Möglichkeit, einen variablen  Verstärkungspegel, in Abhängigkeit einer Steuerspannung zu erzeugen. Andere Verstärker wiederum sind speziell darauf ausgelegt, mit hohen Frequenzen zu arbeiten, bei denen sie Steuerfunktionen übernehmen oder ein Signal soweit verstärken, dass es beispielsweise eine Antenne zur Versendung von Radiosignalen für einen Radiosender betreiben kann.

 Verstärker werden gleichermaßen weitläufig in Industrieanwendungen wie in Endverbrauchergeräten verwendet. Ein Beispiel: HF-Verstärker werden in HF-Steuergeräten eingesetzt, deren Anwendungsbereich alles umfasst, was zwischen den technisch ausgereiftesten Steuerungen von Industrieanlagen und den vergleichsweise simpel gestalten Fernbedienungen für Ihren Fernseherliegt.

Wofür werden Verstärker verwendet?

In den allermeisten Fällen werden Verstärker zur Ansteuerung von Lautsprechern verwendet. Natürlich gibt es auch andere Anwendungen, die den Vorteil eines Verstärkers nutzen um die Leistung eines Signals zu erhöhen.

Manche Verstärker werden in Radiogeräten eingesetzt und verstärken das Radiosignal. Diese Art von Verstärker nennt man HF-Leistungsverstärker. Andere Verstärker werden in mechanischen Anwendungen eingesetzt, um zum Beispiel das Signal für Stellmotoren zu verstärken. Ebenso werden Verstärker in Videoanwendungen, Oszilloskopen und vielen weiteren Geräten verwendet. Fügt man dem ohnehin schon ausgesprochen breiten Anwendungsbereich die Tatsache hinzu, dass Verstärker variabel sein können, fällt es leicht zu erkennen, aus welchem Grund sie derart häufig in den verschiedensten elektronischen Designs vorkommen.

Was sind Komparatoren?

Ein Komparator ist ein elektrisches Bauelement, das in seiner Funktion einem Verstärker ähnelt. Der grundlegende Unterschied ist jedoch, dass ein Komparator über mehrere Eingänge verfügt und nicht wie ein Verstärker das eingehende Signal verstärkt, sondern die Ausgangssignale auf das Niveau des stärksten Eingangssignals anhebt. Eingesetzt werden Komparatoren oftmals in Analog-Digital-Wandlern; diese Bauelemente werden häufig in der Musikindustrie verwendet und wandeln analoge Aufnahmen in eine digitale Form um.

Wie funktionieren Komparatoren?

Komparatoren können positive, wie negative Ausgangssignale erzeugen – je nachdem, welches Eingangssignal stärker ist. Ist im Eingang das positive Signal stärker als das invertierte Signal, erzeugt der Komparator ein positives Ausgangssignal. Ist im Eingang jedoch das invertierte Signal stärker als das positive Signal, erzeugt der Komparator ein negatives Ausgangssignal.

Wofür werden Komparatoren verwendet?

Die am häufigsten auftretende Form von Komparatoren sind Operationsverstärker. Diese kommen überwiegend in Wandlern zum Einsatz, die analoge in digitale Signale umwandeln.

Darüber hinaus werden Komparatoren auch in sogenannten Nulldetektoren verwendet. Die Aufgabe dieser Detektoren besteht darin, anzuzeigen, ob ein bestimmter Wert gleich null ist. Zu weiteren Anwendungsmöglichkeiten zählen Hebelschalter, Kippschwingungsoszillatoren, Nulldurchgangsdetektoren und mehr.

Welche Arten von Verstärkern und Komparatoren gibt es?

Verstärker und Komparatoren gibt es in vielen verschiedenen Varianten, von denen einige im Folgenden beschrieben werden. Manche davon sind speziell auf eine bestimmte Funktion ausgelegt.

Was sind Analogteiler und Multiplikatoren?

Analogteiler und Multiplikatoren geben ihren Ausgangsstrom als Vielfaches des eingehenden Signals aus. Diese Geräte können zwei oder mehrere Eingangsspannungen aufnehmen. Sie können komplexe Berechnungen durchführen, wie zum Beispiel  Wurzel ziehen und quadrieren. Eingesetzt werden diese Bauelemente sehr häufig in Steuerkreisen von Industrieanwendungen und in Radaranlagen.

Was sind Audio-Verstärker-Filter?

Audio-Verstärker-Filter bieten zahlreiche Methoden, um das Signal getreu dem Original zu reproduzieren. So ist zum Beispiel ein Tiefpassfilter darauf ausgelegt, Schaltgeräusche abzuschwächen und das Ausgangssignal so nah an dem Eingangssignal wie möglich wiederzugeben.

Was sind Audio-Verstärker ICs?

Audio-Verstärker ICs sind Integrierte Schaltkreise mit vollständigem Verstärker Satz. Sie machen es möglich, sehr kompakte Geräte mit ausgesprochen hoher Verstärkerleistung herzustellen.

Was sind Audio-Verstärker-Netzteile?

Audio-Verstärker-Netzteile sind in drei verschiedenen Arten erhältlich:

• Ungeregelte Netzteile

• Lineare geregelte Netzteile

• Getaktete Netzteile

Netzteile sorgen dafür, dass Verstärker letztlich die Ausgangsleistung eines Eingangssignals anheben können. Jede dieser verschiedenen Technologien hat ihre eigenen Vor- und Nachteile, die beim Entwurf einer Verstärker-Schaltung  berücksichtigt werden.

Was sind Audio-Verstärker-PCBs?

Audio-Verstärker-PCBs verfügen über einen Verstärker-Schaltkreis auf dem bekannten Leiterplatten-Design (PCB). Sie sind sehr bedienerfreundlich, da sie sehr kompakt sind und die verschiedenen Bauteile nicht von Hand miteinander verbunden werden müssen.

Was sind Audio Lautstärkeregler?

Audio Lautstärkeregler sind in zahlreichen Designs erhältlich, übernehmen jedoch stets dieselbe Aufgabe, indem sie die Leistung, die ein Lautsprecher von dem Ausgang eines Verstärkers empfängt, erhöhen bzw. verringern. Manche Lautstärkeregler sind simple Potenziometer, die von Hand über einen Drehregler gesteuert werden, andere wiederum sind digitale Bauelemente, die die Lautstärke per Knopfdruck um ein gewisses Maß anheben bzw. senken.

Was sind Transientenschutz ICs?

Transientenschutz ICs sind Bauelemente zum Schutz sensibler Komponenten vor Spannungsspitzen. Sie können auf Einfach oder Doppel-Spannung Stromversorgungen ausgelegt sein und bieten zahlreiche verschiedene Anwendungsmöglichkeiten.

Was sind Compander?

Compander bekommen ihren Namen von den englischen Begriffen „compressing“ (stauchen) und „expanding“ (dehnen). Zum Einsatz kommen sie in Schaltkreisen mit beschränktem Dynamikumfang, wobei sie das Eingangssignal je nach Bedarf stauchen oder dehnen, um die beschränkte Dynamik zu kompensieren. Compander werden allgemein in Telekommunikation verwendet.

Was sind Schleifenstrom-Übertrager?

Schleifenstrom-Übertrager werden zur Steuerung anderer Geräte eingesetzt. Zum Einsatz kommen sie vor Allem in Industrieanwendungen.

Was sind Strom-Messverstärker?

Ein Strom-Messverstärker ist ein spezieller Verstärker, dessen Ausgangsspannung proportional zu der Strommenge ist, die durch eine Schiene fließt. Erhältlich sind sie in den verschiedensten Designs für zahlreiche Anwendungen.

 

Was sind Differenzverstärker?

Differenzverstärker erzeugen ihr Ausgangssignal auf der Basis anderer Kriterien als herkömmliche Verstärker. Bei einem Differenzverstärker hängt das Ausgangssignal von der Differenz zwischen den beiden Eingangssignalen ab und nicht von dem Wert eines bestimmten Signals.

Was sind Differential Line Drivers?

 Differential Line Drivers finden in Digitaler Signalverarbeitung und in Audioschaltungen Verwendung. Diese Komponenten erzeugen ein Signal auf Basis der zwei Eingangssignale, dem sogenannten Differential-Pair. Diese Treiber werden üblicherweise in Anwendungen eingesetzt, bei denen elektromagnetisches Rauschen ein Problem darstellt.

Was sind Differential Line Receiver ?

 Differential Line Receiver  arbeiten mit derselben Twisted-Pair Verkabelung wie Differential Line Driver . Auch sie werden in Anwendungen eingesetzt, bei denen elektromagnetisches Rauschen ein Problem darstellt.

Was sind Instrumentenverstärker?

Instrumentenverstärker werden in vielen verschiedenen Prüfgeräten eingesetzt. Hierzu zählen Pufferverstärker; ein Unterscheidungsmerkmal sind die für gewöhnlich integrierten 3 Instrumentenverstärker.

Was sind Trennverstärker?

Trennverstärker werden als sicherheitsrelevante Geräte eingesetzt. Für bestimmte Schaltungen bieten sie eine Isolierung gegen gefährliche Spannungen. Darüber hinaus isolieren sie gegen elektromagnetisches Rauschen.

Was sind Logarithmische Verstärker?

Logarithmische Verstärker werden auch oftmals mit dem englischen Begriff „log amplifier“ bezeichnet. Diese Bauelemente erzeugen eine Ausgangsspannung in einem logarithmischen Verhältnis zu der Eingangsspannung. Ihre Funktion beschränkt sich auf positive Eingangsspannungen, während sie hierfür ab und an mit einem Filter und einem Gleichrichter kombiniert werden.

Was sind Operationsverstärker?

Operationsverstärker werden allgemein auch OP-Verstärker genannt. Ein Operationsverstärker ist ein sogenannter High-Gain-Verstärker mit einem einzigen Ausgang. Diese Verstärker blicken auf eine lange Geschichte zurück, wurden sie doch bereits in analogen Computern verwendet. Noch heute kommen sie in zahlreichen Anwendungen zum Einsatz.

Was sind Parameter-Messmodule?

Parameter-Messmodule sind oftmals in Industriecomputer integriert und werden für Testanwendungen eingesetzt.

Was sind programmierbare Amplitudenverstärker?

Programmierbare Amplitudenverstärker werden allgemein in Messeinrichtungen, Signalanlagen und Geräten zur Steuerung von Elektromotoren eingesetzt. Dies sind elektronische Verstärker mit variabler Leistungsstufe, die entweder von analogen oder digitalen Signalen gesteuert wird.

Was sind HF Verstärker-Module?

HF Verstärker-Module sind Einheiten, die auf die Verstärkung von HF-Signalen ausgelegt sind, kombinieren jedoch sämtliche erforderlichen Schaltkreise in einer einzigen modularen Komponente. Sie werden dank ihrer Bedienerfreundlichkeit und Robustheit in vielen verschiedenen Anwendungen eingesetzt.

Was sind HF Verstärker?

HF Verstärker sind darauf ausgelegt, leistungsschwache HF-Signale aufzunehmen und deren Leistung für diverse Anwendungen zu erhöhen. Sie werden sehr häufig verwendet, um die Leistung schwacher Signale eines Radiosenders zu verstärken, damit diese stark genug sind für den Betrieb einer Antenne. Ebenso eingesetzt werden sie in Radaranlagen.

Was sind HF Controller?

HF Controller verwenden Radiowellen, um die Steuerung elektronischer Geräte und ähnlicher Bauelemente zu ermöglichen. Sie werden sowohl in Gerätschaften für den Endverbraucher als auch für die Industrie eingesetzt und bieten nahezu unendliche Anwendungsmöglichkeiten.

Was sind Transimpedanz-Verstärker?

Transimpedanz-Verstärker sind Bauelemente, die elektrischen Strom in eine Spannung umwandeln können. Am häufigsten eingesetzt werden sie in der Photodetektor-Technologie.

Was sind Video-Verstärker ICs?

Video-Verstärker ICs sind  Bauteile, die alle erforderlichen Komponenten für einen Video-Verstärker in einem einzigen integrierten Schaltkreis beinhalten. Dies sind kostengünstige ICs    für die Verstärkung von Videosignalen und werden sehr  vielfältig eingesetzt.

Was sind spannungsgesteuerte Verstärker?

Ein spannungsgesteuerter Verstärker ist eine Schaltung die  eine variable Verstärkung erzeugen kann, die  über eine Steuerspannung geregelt wird. Spannungsgesteuerte Verstärker bieten zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten, darunter Amplitudenmodulation oder Audiokomprimierung.