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4.6 KiB
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* *Verstärkerklasse A*: Kann das gesamte Signal verstärken
* *Verstärkerklasse B*: Das halbe Signal wird gut verstärkt
* *Verstärkerklasse A/B*: Kombination aus A und B mit Verstärkung von etwas mehr als dem halben Signal
* *Verstärkerklasse C*: Weniger als das halbe Signal wird gut verstärkt
<fragment>
Die Verstärkerklassen werden durch die Wahl des Arbeitspunktes bestimmt
</fragment>
<note>
Die Buchstabenbezeichnungen gehen auf eine frühe systematische Klassifizierung von Röhren- und Transistorverstärker zurück
</note>
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<left>
[picture:377:a_kennlinien_transistor_arbeitspunkt:Kennlinie eines Transistors mit Arbeitspunkten]
</left>
<right>
* Transistorkennlinie zeigt den Zusammenhang zwischen Eingangssignal und Ausgangssignal
* Basis-Emitter- oder Gate-Source-Spannung und Kollektor- oder Drainstrom
* In linearen Bereichen ist die Änderung proportional
* Andere Bereiche sind nichtliniear
</right>
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### Arbeitspunkt
* Optimaler Betrieb bei optimaler Wahl des Arbeitspunktes auf der Kennlinie
* Arbeitspunkt wird durch die Vorspannung an Basis oder Gate festgelegt
* Verstärkung wirkt dann um den gewünschten Arbeitspunkt herum
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### Ruhestrom
* Ruhestrom ergibt sich duch die Wahl des Arbeitspunktes
* Fließt auch ohne Eingangssignal
* Beeinflusst die Effizienz eines Verstärkers
* Erhöht thermische Verlustleistung
* Verringert Wirkungsgrad
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### AP1
<left>
[picture:377:a_kennlinien_transistor_arbeitspunkt:Kennlinie eines Transistors mit Arbeitspunkten]
</left>
<right>
* C-Betrieb des Verstärkers
* ohne Vorspannung
* Ruhestrom null
* Wirkungsgrad ca. $\qtyrange{80}{87}{\percent}$
* hoher Oberwellenanteil
</right>
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### AP2
<left>
[picture:377:a_kennlinien_transistor_arbeitspunkt:Kennlinie eines Transistors mit Arbeitspunkten]
</left>
<right>
* B-Betrieb des Verstärkers
* Geringe Vorspannung bis zum Einsetzen des Kollektorstroms
* Ruhestrom fast null (gering)
* Wirkungsgrad bis zu $\qty{80}{\percent}$
* geringer Oberwellenanteil
</right>
--- style="font-size: smaller;"
### AP3
<left>
[picture:377:a_kennlinien_transistor_arbeitspunkt:Kennlinie eines Transistors mit Arbeitspunkten]
</left>
<right>
* A/B-Betrieb des Verstärkers
* Höhere Vorspannung als im B-Betrieb, jedoch geringer als im A-Betrieb
* Ruhestrom größer als im B-Betrieb, aber deutlich geringer als im A-Betrieb
* Wirkungsgrad zwischen $\qty{50}{\percent}$ bis $\qty{80}{\percent}$
* geringer Oberwellenanteil
</right>
--- style="font-size: smaller;"
### AP4
<left>
[picture:377:a_kennlinien_transistor_arbeitspunkt:Kennlinie eines Transistors mit Arbeitspunkten]
</left>
<right>
* A-Betrieb des Verstärkers
* Höhe der Vorspannung so gewählt, dass der Ruhestrom ca. $\qty{50}{\percent}$ des maximal zulässigen Wertes erreicht
* Wirkungsgrad ca. $\qty{40}{\percent}$
* sehr geringer Oberwellenanteil
</right>
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[question:AD416]
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[question:AD419]
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[question:AD420]
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[question:AD421]
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### Ausgangsleistung
* Bei Kenntnis des Arbeitspunkt ist der Wirkungsgrad bekannt
* Gleichspannungsleistung ausrechnen
* Ausgangsleistung ist das Produkt aus Gleichspannungsleistung und Wirkungsgrad
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[question:AD424]
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#### Lösungsweg
* gegeben: $U=\qty{50}{\volt}$
* gegeben: $I = \qty{2}{\ampere}$
* gegeben: $\eta_\text{A} \approx \qty{40}{\percent}$
* gesucht: $P_\text{ab}$
<fragment>
$P_\text{zu} = U \cdot I = \qty{50}{\volt} \cdot \qty{2}{\ampere} = \qty{100}{\watt}$
</fragment>
<fragment>
$\eta_\text{A} = \frac{P_\text{ab}}{P_\text{zu}} \Rightarrow P_\text{ab} = \eta_\text{A} \cdot P_\text{zu} = 0,4 \cdot \qty{100}{\watt} = \qty{40}{\watt}$
</fragment>
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[question:AD425]
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#### Lösungsweg
* gegeben: $U=\qty{50}{\volt}$
* gegeben: $I = \qty{2}{\ampere}$
* gegeben: $\eta_\text{C} \approx \qty{85}{\percent}$
* gesucht: $P_\text{ab}$
<fragment>
$P_\text{zu} = U \cdot I = \qty{50}{\volt} \cdot \qty{2}{\ampere} = \qty{100}{\watt}$
</fragment>
<fragment>
$\eta_\text{C} = \frac{P_\text{ab}}{P_\text{zu}} \Rightarrow P_\text{ab} = \eta_\text{C} \cdot P_\text{zu} = 0,85 \cdot \qty{100}{\watt} = \qty{85}{\watt}$
</fragment>
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[question:AD418]
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[question:AD417]
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### SSB-Betrieb
* Lineare Verstärkung wird benötigt
* Verstärkung im A-, A/B- oder B-Betrieb
* Bei Übersteuerung kommt es zu Verzerrungen des Signals $\rightarrow$ Splatter auf benachbarten Frequenzen
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[question:AD422]
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[question:AJ218]
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[question:AD423]
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### C-Betrieb
* Nichtlinearer Betriebspunkt erzeugt Oberwellen
* Müssen anschließend durch Filterung unterdrückt werden
* Abschirmung durch ein Metallgehäuse
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[question:AF402]
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[question:AF403]