Dr. Peter Strassacker Dr. Peter Strassacker
Lautsprecherboxenbau
und Bau sehr
vieler Verstärker

Grundlagen der Verstärkertechnik

Wer sich für die Grundlagen des Verstärkerbaus interessiert und selbst Verstärker entwickeln will sollte nachfolgendes Kapitel lesen.

Zuvor noch ein ganz grundlegendes Kapitel zu Strom, Spannung und Widerstand.

Grundelemente des Verstärkers

Die Grundelemente des Verstärkers sind einerseits:
- passive Bauelemente wie Widerstand und Kondensator und gelegentlich die Spule
- andererseits die aktiven Bauelemente, die die eigentlichen Verstärkungselemente sind, weswegen sie auch aktive Bauelemente genannt werden: der Transistor und die Röhre.

Da heute das gängigste Verstärker-Element der bipolare Transistor (neben dem Feldeffekttransistor) ist, wollen wir ihn nachfolgend mit seinen Verstärker-Grundschaltungen kurz beschreiben:

Transistor Grundlagen und die drei Grundschaltungen: Emitter-, Kollektor- und Basisschaltung

Damit der Transistor in den angegebenen Grundschaltungen gut verstärken kann, muss sein Arbeitspunkt (seine Gleichspannungs-Dimensionierung) so sein, dass er in positive und negative Richtung verstärken kann. Dazu ein Beispiel zur Arbeitspunktberechnung.

Haben Sie die Kondensatoren in der Schaltung gesehen? Diese entkoppeln die Ein- und Ausgänge von der Gleichspannung, so dass der Arbeitspunkt nicht durch Gleichströme von außen beeinflusst werden.

Wie hoch ist nun die Spannungs- und Stromverstärkung einer Transistorstufe? Das finden Sie im Kapitel Grundlagen zur Verstärkung.

Nachdem Sie die Grundschaltungen nun kennen, kommen wir zu den Verstärkern:

die Verstärkermodule

Beim realen Verstärker unterscheidet man Vor- und Endstufe. Die Vorstufe verstärkt im wesentlichen die Spannung. Der Spannungsverstärker ist im nachfolgenden Bild durch ein Dreieck mit Aufschrift VU (Verstärkung d. Spannung U) gekennzeichnet. Die Endstufe oder der Endverstärker verstärkt Spannung und Strom.
Aufbau eines Verstärkers
Die schematische Zeichnung ist per gestrichelte Linie in zwei Bereiche eingeteilt:

Links der Vorverstärker; er hat die Aufgabe das Signal aufzubereiten:
- ggf. Frequenzgangkorrektur (Höhen-, Mitten- Bassanhebung ...) durchführen.
- Anpassung der Lautstärke auf eine mittlere, gut hantierbare Spannung (um 1 V für max. Lautstärke)
- die gewünschte Lautstärke bereitzustellen (hier durch ein Potentiomenter P = Drehwiderstand)

Rechts der Endverstärker; er erhält das Signal für Maximalpegel mit ca. 0,7 .. 1V Wechselspannung.
- Er verstärkt die Spannung um ca. 20-50 fach (je nach max. Ausgangsleistung)
- und er verstärkt den Strom (der Emitterfolger mit den zwei Transistoren)
- die Leistung P wird typischerweise ca. 1 000 000-fach verstärkt.

Grundlagen der Verstärkertechnik

Bevor nun die ersten Verstärker besprochen werden, sind noch einige Grundlagen zu besprechen:
die Gegenkopplung beim Verstärker
die Differenzstufe beim Verstärker
Aufbau einer Leistungsendstufe