Meyers Großes Taschenlexikon in 25 Bänden
Verstärker
Verstärker(Amplifier), Elektrotechnik: Schaltung oder Gerät zur Verstärkung (Vergrößerung) von Spannungen (Spannungs-V.), Strömen (Strom-V.) oder Leistungen (Leistungs-V.) unter Verwendung aktiver Bauelemente, deren Impedanz von der Stärke einer Steuergröße abhängt, bes. von Transistoren (Transistor-V.), seltener (auf Spezialgebieten) von Elektronenröhren (Röhren-V.). Die Funktion eines V. ist damit im Prinzip die eines gesteuerten Widerstands im Ausgangskreis: Mit der vergleichsweise geringen Leistung eines Eingangssignals wird eine vergleichsweise große, aus einer äußeren Energiequelle (z. B. Batterie oder Netzgerät) gespeiste Ausgangsleistung gesteuert.
Die Verstärkung geschieht häufig in mehreren Stufen (Kaskaden-V., V.-Stufen, z. B. Vor-V., End-V.), wobei man nach der Art der Schaltung zw. Eintakt-V. (A-Betrieb) und Gegentakt-V. (B-Betrieb oder AB-Betrieb) unterscheidet. Bei mehrstufigen V. ist eine Koppelung der einzelnen Stufen notwendig, diese erfolgt induktiv, kapazitiv, galvanisch oder optisch. Zur Verbesserung bestimmter Eigenschaften kann ein Teil des Ausgangssignals durch Rückkoppelung auf den Eingang zurückgeführt werden. Bei einer linearen Abhängigkeit zw. Ausgangs- und Eingangsgrößen spricht man von einem Linear-V., andernfalls von einem V. In der Analogtechnik hat der Operationsverstärker besondere Bedeutung. Komplexe mehrstufige V., die aus einer Vielzahl von Transistoren u. a. Bauelementen aufgebaut sind, können heute als integrierte Schaltungen hergestellt werden; bei größeren Leistungen muss für ausreichende Ableitung überschüssiger Wärme vom Chip (z. B. durch spezielle Kühlkörper) gesorgt werden. V. werden vielfältig eingesetzt, u. a. in Sendern und Empfängern aller Art (z. B. bei Hörfunk, Fernsehen, Telekommunikation, Sprechfunk), in elektroakust. Aufnahme- und Wiedergabegeräten und in Geräten der elektron. Datenverarbeitung und -übertragung. Für die Rauscharmut des V. ist v. a. die erste Stufe maßgebend. Deshalb verwendet man für sie im Mikrowellenbereich in der Radioastronomie und Raumfahrt und bei Nachrichtensatelliten wegen der schwachen Eingangssignale bes. rauscharme V., z. B. den Maser.
▣ Literatur:
Gad, H.u. Fricke, H.: Grundlagen der V. Stuttgart 1983.
⃟ Ehrhardt, D.: Verstärkertechnik. Braunschweig u. a. 1992.
Verstärker(Amplifier), Elektrotechnik: Schaltung oder Gerät zur Verstärkung (Vergrößerung) von Spannungen (Spannungs-V.), Strömen (Strom-V.) oder Leistungen (Leistungs-V.) unter Verwendung aktiver Bauelemente, deren Impedanz von der Stärke einer Steuergröße abhängt, bes. von Transistoren (Transistor-V.), seltener (auf Spezialgebieten) von Elektronenröhren (Röhren-V.). Die Funktion eines V. ist damit im Prinzip die eines gesteuerten Widerstands im Ausgangskreis: Mit der vergleichsweise geringen Leistung eines Eingangssignals wird eine vergleichsweise große, aus einer äußeren Energiequelle (z. B. Batterie oder Netzgerät) gespeiste Ausgangsleistung gesteuert.
Die Verstärkung geschieht häufig in mehreren Stufen (Kaskaden-V., V.-Stufen, z. B. Vor-V., End-V.), wobei man nach der Art der Schaltung zw. Eintakt-V. (A-Betrieb) und Gegentakt-V. (B-Betrieb oder AB-Betrieb) unterscheidet. Bei mehrstufigen V. ist eine Koppelung der einzelnen Stufen notwendig, diese erfolgt induktiv, kapazitiv, galvanisch oder optisch. Zur Verbesserung bestimmter Eigenschaften kann ein Teil des Ausgangssignals durch Rückkoppelung auf den Eingang zurückgeführt werden. Bei einer linearen Abhängigkeit zw. Ausgangs- und Eingangsgrößen spricht man von einem Linear-V., andernfalls von einem V. In der Analogtechnik hat der Operationsverstärker besondere Bedeutung. Komplexe mehrstufige V., die aus einer Vielzahl von Transistoren u. a. Bauelementen aufgebaut sind, können heute als integrierte Schaltungen hergestellt werden; bei größeren Leistungen muss für ausreichende Ableitung überschüssiger Wärme vom Chip (z. B. durch spezielle Kühlkörper) gesorgt werden. V. werden vielfältig eingesetzt, u. a. in Sendern und Empfängern aller Art (z. B. bei Hörfunk, Fernsehen, Telekommunikation, Sprechfunk), in elektroakust. Aufnahme- und Wiedergabegeräten und in Geräten der elektron. Datenverarbeitung und -übertragung. Für die Rauscharmut des V. ist v. a. die erste Stufe maßgebend. Deshalb verwendet man für sie im Mikrowellenbereich in der Radioastronomie und Raumfahrt und bei Nachrichtensatelliten wegen der schwachen Eingangssignale bes. rauscharme V., z. B. den Maser.
▣ Literatur:
Gad, H.u. Fricke, H.: Grundlagen der V. Stuttgart 1983.
⃟ Ehrhardt, D.: Verstärkertechnik. Braunschweig u. a. 1992.