Die Welt der Linearverstärker

Ein linearer Verstärker, auch Linearverstärker genannt, wird umgangssprachlich auch mit dem Wort „Heizung“ bezeichnet. Dabei handelt es sich um elektronische Verstärker, die für eine konstante Verstärkung des Ausgangssignals sorgen, die proportional zum Eingangssignal ist. Sie werden zur Signalverstärkung in Hochfrequenz- und Audioanwendungen eingesetzt. Sie erhöhen beispielsweise die Leistung eines HF-Signals zur Übertragung oder verstärken ein Audiosignal, bevor es an einen Lautsprecher gesendet wird. Bei der Funkkommunikation, bei der ein Linear verwendet wird, wird der Strom in Kilowatt gemessen.

Nicht nur für die Funkkommunikation

Obwohl lineare Verstärker häufig mit der Funkkommunikation in Verbindung gebracht werden, werden sie auch in anderen Anwendungen wie Audiogeräten und Laborgeräten verwendet. Der Begriff „linear“ bezieht sich üblicherweise auf den gemeinsamen Basis-Linearverstärker, der Signale erzeugen kann, die das Eingangssignal exakt wiedergeben.

Eine wichtige Eigenschaft von Linearverstärkern ist ihre Fähigkeit, ein elektrisches Signal ohne Verzerrung zu verstärken. Dies bedeutet, dass das Ausgangssignal eine originalgetreue Darstellung des Eingangssignals ist. Linearverstärker zeichnen sich durch ihre Linearität aus, die sich auf den Grad bezieht, in dem das Ausgangssignal eine originalgetreue Nachbildung des Eingangssignals ist.

Arten von Linearverstärkern

Linearverstärker werden nach der Art des Eingangssignals klassifiziert, das sie verstärken sollen:

• Spannungsverstärker : Verstärken ein Spannungssignal
• Stromverstärker: Verstärken eines Stromsignals
• Leistungsverstärker : Verstärken ein Leistungssignal

Sie können je nach Verstärkertyp und Anwendung für den Betrieb in einem bestimmten Frequenzbereich ausgelegt werden. Linearverstärker können in Schmalband- oder Breitband-Frequenzbereichen arbeiten und sowohl für niedrige als auch hohe Leistungspegel ausgelegt sein.

Leistungsfaktoren von Linearverstärkern

Die Leistung linearer Verstärker wird von mehreren Faktoren beeinflusst, darunter Verstärkertyp, Frequenzbereich, Eingangs- und Ausgangsimpedanz und Schaltungsdesign. Ein linearer Verstärker muss innerhalb seines angegebenen Frequenzbereichs arbeiten und einen linearen Ausgang liefern. Es muss außerdem so ausgelegt sein, dass es der Eingangs- und Ausgangsimpedanz des Systems entspricht, in dem das Lineargerät verwendet wird.

Wichtige Faktoren sind:

• Lastimpedanz: Der elektrische Widerstand des Geräts, das an den Ausgang eines linearen Verstärkers angeschlossen ist. Eine falsche Impedanz kann zu Verzerrungen oder Instabilität führen.
• Versorgungsspannung: Diese liefert die erforderliche Spannung und den erforderlichen Strom, um sowohl den Verstärker als auch die angeschlossene Last mit Strom zu versorgen. Eine unzureichende Leistung kann zu verzerrten oder schwachen Eingangssignalen führen.
• Betriebsfrequenz: Bestimmt die Qualität des verarbeiteten Signals. Höhere Frequenzen erfordern mehr Leistung zur Verstärkung.
• Eingangssignal: muss mit dem Verstärker kompatibel sein, um Verzerrungen zu vermeiden.

Anwendung linearer Verstärker

Linearverstärker werden häufig in verschiedenen Anwendungen eingesetzt.

• Audiosysteme : Sowohl in Heim- als auch in professionellen Audiosystemen werden lineare Verstärker verwendet, um den Schallpegel zu erhöhen. In einem Heim-Audiosystem besteht ein linearer Verstärker normalerweise aus einem Vorverstärker und einem Leistungsverstärker.
• Kommunikationssysteme : Wird verwendet, um die Signalstärke von Funkwellen für die Kommunikation über größere Entfernungen zu erhöhen, beispielsweise für die Luft-Boden-Kommunikation oder die Satellitenkommunikation.
• Rundfunk : Verstärkt die Leistung von Rundfunksendungen, sodass diese über größere Entfernungen gehört werden können.
• Test- und Messgeräte : Wird zum Testen des Frequenzgangs eines Geräts oder zum Messen der Rauschzahl eines Systems verwendet.
• Medizinische Geräte und Instrumente : In vielen medizinischen und wissenschaftlichen Instrumenten unverzichtbar.

Linearverstärker sind vielseitige und zuverlässige Komponenten in vielen elektronischen Geräten und für viele Anwendungen unverzichtbar. Mit fortschreitenden technologischen Fortschritten ist es wahrscheinlich, dass ihr Einsatz in fortschrittlicheren Anwendungen zunehmen wird.

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