2.8 KiB
Executable File
I kapitlet om transistorer har vi redan lärt oss att en liten basström I_\text{B} kan styra en betydligt större kollektorström I_\text{C}. Den principen kan användas för att bygga en förstärkare för elektriska signaler. Beroende på kopplingstyp kan man med transistorer förstärka signaler av alla slag – digitala signaler, lågfrekventa (LF) eller högfrekventa (HF) signaler. Förstärkning innebär att en signals utgångseffekt är större än dess ingångseffekt, vilket är förstärkarens grundläggande kännetecken.
Figur [ref:e_nf_verstaerker] visar en lågfrekvensförstärkare (LF-förstärkare) som ska förstärka ljudsignaler från radion till en högtalare. Det syns lätt på högtalarsymbolen i kopplingen. HF-effektförstärkare används till exempel för att höja sändsignalen.
[picture:763:e_nf_verstaerker:Kopplingsschema för en LF-förstärkare]Eftersom utgångseffekten är högre än ingångseffekten måste en förstärkare alltid tillföras energi. Därför behövs en tillräckligt belastbar spänningskälla.
För att en förstärkare ska kunna kallas linjär måste den ha egenskapen att en fördubbling av ingångssignalen också ger en fördubbling av utsignalen. Avvikelser från linjäritet är i regel oönskade och kan bara tolereras vid trafiksätt som FM (där signalens information inte överförs via amplituden utan bara via frekvensen). Arbetar en förstärkare inte linjärt finns det i dess utsignal frekvenser som inte fanns i ingångssignalen (så kallat splatter). I LF-området visar sig detta som distorsion. I HF-området uppstår övertoner av den förstärkta signalen. Båda är oönskade. Figur [ref:e_verstaerker_linearitaet] visar som exempel hur en sinussignal formas om av olinjärt beteende.
[picture:828:e_verstaerker_linearitaet:Ingångssignalen förstärks. Vid begränsning på grund av bristande linjäritet förvrängs utsignalen.]För en sändares linjäritet krävs likaså en stabiliserad strömförsörjning, frikopplad från andra steg, för att undvika oönskade återkopplingar.
LF-förstärkare finns inte bara vid högtalaren i radion utan också redan vid mikrofonen. Där används de till exempel för att förstärka mikrofonsignalen. Vanligen dämpas lägre (under \qty{300}{\hertz}) och högre frekvenskomponenter (över \qty{3}{\kilo\hertz}) i mikrofonsignalen redan i mikrofonförstärkaren med en bandpasskaraktäristik, för att begränsa LF-signalens bandbredd och undertrycka lägre frekvenskomponenter som nätbrum (jfr figur [ref:e_frequenzgang_mikrofonverstaerker]). För bra taluppfattbarhet vid talkommunikation krävs en LF-bandbredd på cirka \qtyrange{2,5}{3}{\kilo\hertz}.