Yhteenveto - Perusteita vahvistimista
Vahvistuksen yksikkö on desibeli [dB]. Desibeli on verrannollinen yksikkö. Desibelejä käytetään myös monen muun tekniikan alan yhteydessä, ja kyse on samasta verrannollisesta yksiköstä. Seuraavaan taulukkoon on koottu muutamia vahvistuksen arvoja sekä lineaarisella asteikolla että desibeleissä.


 
Vahvistimen analyysi kannattaa tehdä mallin avulla, jossa monimutkainen kytkentä yksinkertaistetaan esimerkisi Theveninin tai Nortonin menetelmällä. Tyypillisiä malleja vahvistimelle ovat
:
  • Jännitevahvistin (voltage amplifier)
  • Virtavahvistin (current amplifier)
Sekä virta- että jännitevahvistimella on yleensä myös tehovahvistusta (power amplification).  Malleja käytetään esimerkiksi analysoitaessa stereovahvistimen toimintaa tai vaikkapa matkapuhelimen antennivahvistinta.

Vahvistimen toimintaan vaikuttavat vahvistinta syöttävä signaalilähde ja vahvistimeen liitettävä kuormitus. Näihin vahvistimen kuormitusominaisuuksiin vaikuttavat merkittävästi vahvistimen tulo- ja lähtöimpedanssi.

Aktiiviset vahvistimet tarvitsevat toimiakseen tehonsyötön. Tällöin vahvistimesta lähtevän signaalin teho voi olla suurempi kuin tulossa oleva signaaliteho (--- tehovahvistus mahdollista). Vahvistimen käyttöteho syötetään yleensä verkkojännitteestä sopivalla muuntaja- tai hakkuriteholähdekytkennällä. Teholähteenä voi toimia myös esimerkiksi paristo tai akku.

Vahvistimen hyötysuhde on aina pienempi kuin 100%, tyypillisellä perinteisellä tehovahvistimella (kuten stereot) hyötysuhde on yleensä reilusti alle 50 %. Hukkateho muuttuu lämmöksi, joka täytyy poistaa vahvistimesta esimerkiksi jäähdytyslevyllä tai puhaltimella. Kytkinperiaatteella toimivat D-luokan tehovahvistimet ovat yleistymässä. Näillä tekniikoilla päästään parempaan hyötysuhteeseen.

Operaatiovahvistin on esimerkki paljon käytetystä analogiaelektroniikan vahvistinkomponentista. Sitä käytetään nykypäivänäkin moneen eri tarkoitukseen, esimerkiksi mittausvahvistimina teollisuudessa, stereoiden äänenvärinsäätimissä, yksinkertaisissa säätöjärjestelmissä ja videovahvistimena. Operaatiovahvistinta ei käytetä yleensä tehon vahvistamiseen vaan signaalitasojen muokkaukseen ja signaalinkäsittelyyn, kuten aktiiviseen suodatukseen.
 
 
Takasin kappaleeseen
© Mikko Kuisma