Effektforstærker

En effektforstærker (eng. power amplifier) er det samme som en udgangsforstærker. En effektforstærkers opgave er at forstærke et audio linjesignal og forstærke det så meget at en højttaler kan tilsluttes. Andre anvendelser er, i forbindelse med en servo, at styre en DC motors omdrejningstal eller en laserdiodes lysudsendelse. Ved drivning af en højttaler er frekvensområdet typisk begrænset nedad for at opnå designlettelser overfor DC stabilitet, mens en effektforstærker anvendt i en servo oftest skal kunne afgive en fast værdi over lange tidsrum og derfor skal kunne forstærke DC signaler.

En effektforstærker mødes i praksis i hjemmets lydanlæg (receiver) og TV samt i stort set enhver computer. Der er ofte tale om brug af integrerede kredse, hvor hovedparten af elektronikken er samlet i en enkelt komponent, og der derfor kun kræves få eksterne komponenter. Udgangseffekten dækker området fra 1 til 50 W som typiske grænser. En diskret opbygget effektforstærker anvendes hvor der stilles krav til større udgangseffekt eller højere signalkvalitet end det, der kan opnås med de integrerede komponenter.

Effektforstærkere forefindes i følgende kategorier:

• Klasse A - Forstærkerens effektforbrug er konstant og uafhængig af hvor meget der afgives til belastningen. Det er ikke muligt at opnå større virkningsgrad end 50 %, og det er kun ved afgivelse af maksimal effekt at denne grænse nås. Kan opbygges single ended, hvilket var populært med rørforstærkere, eller med push-pull, hvor to komplementære transistorer arbejder sammen, den ene er aktiv i perioder med positiv udgangsstrøm og den anden er aktiv i perioder med negativ udgangsstrøm.
• Klasse B - Forstærkerens effektforbrug er proportional med den afgivne effekt og designet kræver anvendelse af komplementære transistorer i push-pull kobling. Det kræver anvendelse af transistorer med to polariteter, som NPN og PNP for bipolære transistorer eller P og N kanal for MOS transistorer. Virkningsgraden kan blive højere end klasse A, men det er især det lavere gennemsnitlige effektforbrug der er interessant. Ved brug af komplementære transistorer skal der tages hensyn til overgangen mellem de to transistorer, og her ligger en af udfordringerne, for ved svage signaler bliver selv en lill ulinearitet betydelig.
• Klasse C - En variant af klasse B, hvor der kun benyttes en enkelt transistor i udgangen, der som oftest er aktiv i mindre end 50 % af tiden. Har betydning ved højfrekvenskredsløb hvor en afstemt kreds (LC-led) benyttes som energireservoir og transistoren blot holder svingningen ved lige. Et langsomt varierende signal (modulationen) kan enten ændre på amplituden af svingningen (AM) eller frekvensen af oscillationen (FM).
• Klasse D - En variant af klasse B, hvor der kun forstærkes digitale signaler. De to transistorer skiftes til at lede 100 % eller slet ikke. Udgangssignalet er moduleret ind på et højfrekvenssignal (100 kHz eller højere) som variation af signalets pulsbredde. Hvis den ene transistor leder mere end 50 % af tiden, og den anden transistor derfor mindre end 50 %, vil gennemsnittet af signalet være en lavfrekvent udgangssignal. Forstærkeren har stor virkningsgrad, men kræver et lavpasfilter i udgangen for at undertrykke det højfrekvente signal.

I audiophil-kredse figurerer andre klassifikationer, der reflekterer forskelligheder i designet, men de kan alle opfattes som variationer over klasse A og B. Der er eksempelvis mulighed for at drive udgangen fra en lav-effekt klasse A forstærker, hvor forsyningsspændingerne styres af to klasse B forstærkere. Det kombinerer klasse A forstærkerens lave forvrængning med klasse B forstærkerens store udgangseffekt.

Se også

• forforstærker, radioforsats, elektronisk forstærker, radiomodtager, mikser, equalizer

Spire Denne artikel om teknik eller teknologi er en spire som bør udbygges. Du er velkommen til at hjælpe Wikipedia ved at udvide den.