Verstärkerverstärkung

Die Spannungsverstärkung

Da Verstärker die Fähigkeit haben, die Größe eines Eingangssignals zu erhöhen, ist es nützlich, die Verstärkungsfähigkeit eines Verstärkers in Bezug auf ein Ausgangs-/Eingangsverhältnis bewerten zu können. Der Fachausdruck für das Verhältnis von Ausgangsgröße zu Eingangsgröße eines Verstärkers lautet Verstärkung . Als Verhältnis gleicher Einheiten (Stromausgang / Stromeingang, Spannungausgang / Spannungeingang oder Stromausgang / Stromeingang) ist die Verstärkung natürlich eine einheitenlose Messung.

Mathematisch wird der Gewinn durch den Großbuchstaben „A“ symbolisiert.

Berechnung der Spannungsverstärkung

Wenn ein Verstärker beispielsweise ein Wechselspannungssignal von 2 Volt RMS aufnimmt und eine Wechselspannung von 30 Volt RMS ausgibt, hat er eine Wechselspannungsverstärkung von 30 geteilt durch 2 oder 15:

Wenn wir die Verstärkung eines Verstärkers und die Größe des Eingangssignals kennen, können wir dementsprechend die Größe des Ausgangssignals berechnen. Wenn beispielsweise ein Verstärker mit einer AC-Stromverstärkung von 3,5 ein AC-Eingangssignal von 28 mA RMS erhält, beträgt die Ausgabe 3,5 mal 28 mA oder 98 mA:

In den letzten beiden Beispielen habe ich die Verstärkungen und Signalstärken in Bezug auf „AC“ speziell identifiziert. Dies war beabsichtigt und veranschaulicht ein wichtiges Konzept:Elektronische Verstärker reagieren oft unterschiedlich auf AC- und DC-Eingangssignale und können diese unterschiedlich stark verstärken.

Anders ausgedrückt:Verstärker verstärken oft Änderungen oder Varianten in der Eingangssignalgröße (AC) in einem anderen Verhältnis als ständig Eingangssignalgrößen (DC). Die konkreten Gründe dafür sind zum jetzigen Zeitpunkt zu komplex, um sie zu erklären, aber die Tatsache ist erwähnenswert.

Wenn Verstärkungsberechnungen durchgeführt werden sollen, muss zuerst verstanden werden, welche Art von Signalen und Verstärkungen behandelt werden, AC oder DC.

Elektrische Verstärkerverstärkungen:Spannung, Strom und/oder Leistung

Die Verstärkungen des elektrischen Verstärkers können in Form von Spannung, Strom und/oder Leistung sowohl in Wechselstrom als auch in Gleichstrom ausgedrückt werden.

Eine Zusammenfassung der Gain-Definitionen ist wie folgt:

Das dreieckige „Delta“-Symbol (Δ) steht für Änderung in Mathematik, also „ΔV_Ausgabe / ΔV_Eingang “ bedeutet „Änderung der Ausgangsspannung geteilt durch die Änderung der Eingangsspannung“ oder einfacher „AC-Ausgangsspannung geteilt durch AC-Eingangsspannung“:

Wenn mehrere Verstärker gestuft sind, bilden ihre jeweiligen Verstärkungen eine Gesamtverstärkung gleich dem Produkt (Multiplikation) der einzelnen Verstärkungen. Wenn in der Abbildung unten ein 1-V-Signal an den Eingang des Verstärkungsfaktors 3 des Verstärkers angelegt würde, würde ein 3-V-Signal aus dem ersten Verstärker mit einer Verstärkung von 5 in der zweiten Stufe weiter verstärkt, was 15 V am Ende ergibt Ausgang.

Die Verstärkung einer Kette kaskadierter Verstärker ist das Produkt der einzelnen Verstärkungen.

VERWANDTE ARBEITSBLÄTTER:

• Arbeitsblatt zur Elementarverstärkertheorie