Leiterplatte verstärker

Arten von PCB-Verstärkern

PCB-Verstärker gibt es in verschiedenen Ausführungen, die von der Stromversorgung abhängen. Zum Beispiel gibt es Verstärker, die mit AA-Batterien, 9-V-Batterien, Netzadaptern, 5-V-USB-Strom oder wiederaufladbaren Batterien betrieben werden.

PCBs (Printed Circuit Boards) bilden die Grundlage für die Montage elektronischer Geräte. Sie können jedoch nicht unabhängig voneinander arbeiten. Sie benötigen ein vollständiges Verstärkersystem, das sie mit anderen Geräten verbindet und ihre Funktion ermöglicht. Es gibt verschiedene Arten von Verstärker-PCBs:

• Mono-PCB-Verstärker

  Mono-Verstärker-PCBs empfangen Audiosignale und wandeln diese in Ströme um, die von Lautsprechern wiedergegeben werden können. Mono-Verstärker sind Verstärker, die einen Kanal oder Lautsprecher mit Strom versorgen. Sie integrieren verschiedene Verstärkerschaltungsdesigns, wie z. B. Operationsverstärker- und Class-D-Schaltungen, um die Leistung zu verbessern und einen Tiefpassfilter für verzerrungsfreien Bass-Ausgang zu haben. Kondensatoren und Induktivitäten im Tiefpassfilter eliminieren Hochfrequenzrauschen, sodass Basstöne durchgelassen werden können. Die Ausgangstufe des Verstärkers treibt den Lautsprecher mit dem verstärkten Strom an.

• Stereo-PCB-Verstärker

  Stereo-Verstärker haben zwei unabhängige Verstärkerschaltungen auf einer PCB. Jede Schaltung verfügt über Eingänge und Ausgänge für einen separaten Lautsprecher. Diese Verstärkerschaltungen nehmen ein schwaches Leistungssignal von einem Gerät auf und erhöhen dessen Spannung und Stromstärke. Das Ergebnis ist ein starkes Signal, das Lautsprecher für einen lauten und klaren Klang antreibt. Durch das kompakte Design sind Stereo-Verstärker tragbar. Sie können an Audioquellen wie Smartphones und Tablets angeschlossen werden und linke und rechte Lautsprecher für Stereoklang betreiben.

• Karaoke-Verstärker

  Karaoke-Verstärker ermöglichen es Benutzern, zu Musiktiteln mitzusingen. Diese Verstärker verfügen über Mikrofoneingänge, so dass Benutzer und Zuhörer in Mikrofone singen können. Darüber hinaus verfügen Karaoke-Verstärker über Klangregler zur Anpassung der Einstellungen. Sie haben Line-Ausgänge zum Anschließen von Aufnahmegeräten.

Funktionen und Merkmale von PCB-Verstärkern

Die Funktionen und Merkmale von Verstärker-Platinen variieren erheblich je nach Art der PCB und ihrer Anwendung.

• Gewinnregelung: Alle Verstärker haben einen Prozess, der das Eingangssignal auf den gewünschten Pegel erhöht, und dies wird als Gewinnregelung bezeichnet. Dies wird durch Variieren des Parameters, der normalerweise ein Widerstand ist, ermöglicht, daher der Name des Verstärkers variabler Widerstandsverstärker oder VRA. Diese Erhöhung der Gewinnregelung ermöglicht ein besseres Signal-Rausch-Verhältnis, was durch Reduzierung des Hintergrundrauschens eine bessere Klarheit bietet.
• Stromversorgung: Die Stromversorgung liefert die benötigte Spannung und den Strom für den Betrieb der Verstärkerschaltung. Sie ist für die Funktion des PCB-Verstärkers unerlässlich, da diese Verstärker die Leistung von Signalen aus anderen Quellen verstärken, wie z. B. Batterien oder andere Stromquellen für Audiosysteme, Radios und andere elektronische Geräte. Die Stromversorgung sollte eine ausreichende Spannung und Stromstärke liefern, ohne Rauschen oder Verzerrungen in das verstärkte Signal einzuführen.
• Mehrere Kanäle: Mehrkanalverstärker verteilen ihre Leistung von einer gemeinsamen Stromversorgungsschaltung auf verschiedene Kanäle, die für verschiedene Lautsprecher bestimmt sind. Sie ermöglichen die Verstärkung von Audiosignalen in mehreren unabhängigen Kanälen, wie z. B. dem linken, rechten und mittleren Kanal in Heimkino-Systemen oder dem vorderen, hinteren und Subwoofer-Kanal in Car-Audio-Systemen.
• Kompakte Größe: Verstärker können bemerkenswert klein sein und von der schnellen Verwendung von auf der Platine montierten Komponenten profitieren. Miniatur-PCBs können in verschiedenen Anwendungen verwendet werden, wie z. B. Smartphones, Soundsystemen und kommerziellen Elektronikgeräten. Kleine integrierte Schaltungen können komplexe Verstärkungsfunktionen ausführen, was die Konstruktion kleiner und einfacher Verstärkerschaltungen unterstützt.
• Kühlkörper: Kühlkörper sind passive Kühlkomponenten, die die Temperatur von Verstärkern senken, um Schäden durch Überhitzung zu vermeiden. Verstärker können bei längerem Betrieb oder hoher Belastung viel Wärme erzeugen. Ihre Größe und Form können stark variieren, abhängig von der Art des Verstärkers und der von ihm erzeugten Wärmemenge.
• Mikrofonvorverstärker: Der Zweck dieses Vorverstärkers ist es, die schwachen Audiosignale, die Mikrofone erzeugen, auf einen handlicheren Line-Pegel zu verstärken, und dies geschieht, bevor das Signal auf dem weiteren Verarbeitungsweg zur Mischung oder Aufnahme weitergeleitet wird. Ohne den Mikrofonvorverstärker könnten Mischpulte und digitale Audio-Interfaces keine Signale von Mikrofonen empfangen.

Anwendungen von PCB-Verstärkern

Verstärker, die auf Leiterplatten arbeiten, haben eine Vielzahl von Anwendungen, wodurch sie anpassungsfähig sind. Sie werden häufig in Unterhaltungselektronik verwendet, um Audiosignale in Fernsehern, Radios und anderen Geräten zu verbessern. Verstärker verbessern auch die Leistung und Reichweite professioneller Audiosysteme und stellen sicher, dass die Musik bei Konzerten, Firmenveranstaltungen und anderen großen Versammlungen laut und klar ist. Darüber hinaus verwenden Seminarräume Verstärker-PCBs, um die Sprachverständlichkeit zu erhöhen und akustische Herausforderungen zu überwinden.

Gitarristen und Musiker verwenden Verstärker-PCBs, um die Klangfarbe ihrer Instrumente zu formen, da sie für E-Gitarren- und Bassverstärker unerlässlich sind. Diese Verstärker-PCBs erzeugen eine Vielzahl von Overdrive-, Verzerrungs- und Fuzz-Sounds, die der Musik ihren Charakter und ihre Dynamik verleihen. Verstärker-PCBs für HF-RF-Signale werden in Kommunikationssystemen, Sendern und Empfängern verwendet, um die Stärke von Signalen zu erhöhen, um Reichweite und Klarheit zu verbessern. Darüber hinaus verwenden Laborgeräte, medizinische Geräte und Industriemaschinen PCB-Verstärker, um Signale von Sensoren und anderen elektronischen Komponenten zu verstärken.

Da sie tragbar und einfach zu bedienen sind, sind batteriebetriebene Verstärker-PCBs beliebt für Freizeitaktivitäten wie Camping und Tailgating. Diese Verstärker-PCBs bieten Benutzern ein angenehmes Erlebnis, indem sie ihre Audiogeräte anschließen und Musik hören können. Verstärker-PCBs sind entscheidend für die Verstärkung und Verbesserung von Audio- und anderen Signalen in einer Vielzahl von Anwendungen, egal ob fest, mobil oder batteriebetrieben.

Wahl des richtigen PCB-Verstärkers

• Definieren Sie den Verwendungszweck:

  Es ist wichtig zu verstehen, wozu der Verstärker hauptsächlich verwendet werden soll. Ob für Audio, RF oder eine andere Anwendung, die Kenntnis des Verwendungszwecks leitet den Auswahlprozess. Wenn das Ziel beispielsweise die Verstärkung von Audiosignalen für Lautsprecher ist, ist ein dedizierter Audioverstärker die richtige Wahl. Wenn es jedoch darum geht, RF-Signale für einen Empfänger zu verstärken, wird ein RF-Verstärker benötigt, der auf diesen Frequenzbereich zugeschnitten ist.

• Berücksichtigen Sie die Ausgangsleistung:

  Die Ausgangsleistung des Verstärkers ist entscheidend, um zu bestimmen, wie viel Signalstärke benötigt wird. Es ist wichtig, einen Verstärker mit ausreichender Ausgangsleistung zu wählen, um die Last (Lautsprecher, Antenne usw.) ohne Verzerrungen oder Clipping anzutreiben. Berücksichtigen Sie die Impedanz der Last und die Leistungsaufnahmefähigkeit, um eine korrekte Abstimmung zu gewährleisten.

• Bewerten Sie Funktionen und Bedienelemente:

  Je nach Anwendung können bestimmte Funktionen und Bedienelemente erforderlich sein. Lautstärkeregler, Klangregler, Equalizer und Ein-/Ausschalter sind gängige Funktionen von Audioverstärkern. RF-Verstärker benötigen möglicherweise eine Verstärkungsregelung, Abstimmungsfähigkeit und Filter. Berücksichtigen Sie die Funktionen und Bedienelemente, die die Benutzerfreundlichkeit und Funktionalität für die beabsichtigte Anwendung verbessern.

• Verbindungsmöglichkeiten:

  Prüfen Sie die Verbindungsmöglichkeiten, die der Verstärker bietet. Stellen Sie sicher, dass die Ein- und Ausgänge mit den Quellgeräten und dem Ziel (Lautsprecher, Antenne usw.) übereinstimmen. Analoge und digitale Eingänge sowie kabelgebundene und drahtlose Verbindungen sollten kompatibel sein, um Verbindungsprobleme zu vermeiden.

• Größe und Formfaktor:

  Die Größe und der Formfaktor des Verstärkers sind wichtige Überlegungen, insbesondere wenn der Platz begrenzt ist. Wählen Sie einen PCB-Verstärker mit einem kompakten Design, das in den verfügbaren Platz passt, ohne die Leistung oder Belüftung zu beeinträchtigen. Berücksichtigen Sie die Anordnung und Platzierung der Komponenten, um die Größe zu minimieren und gleichzeitig die Funktionalität zu erhalten.

PCB-Verstärker-Fragen und Antworten

F1: An wie viele Lautsprecher kann ein PCB-Verstärker angeschlossen werden?

A1: Die Anzahl der Lautsprecher, an die ein PCB-Verstärker angeschlossen werden kann, hängt von seinen Kanälen ab. Ein 2-Kanal-Verstärker kann an 2 Lautsprecher angeschlossen werden, ein 4-Kanal-Verstärker kann an 4 Lautsprecher angeschlossen werden und so weiter.

F2: Was ist der Vorteil von Verstärker-PCBs?

A2: Verstärker-PCBs verteilen den Strom gleichmäßig auf die Verstärkerkomponenten und reduzieren so Rauschen und Störungen. Außerdem lenken sie den Stromfluss sicher und gleichmäßig, was die Leistung verbessert.

F3: Wird für Verstärker-PCBs ein Kühlkörper benötigt?

A3: Ein Kühlkörper kann die Leistung und Lebensdauer von Verstärker-PCBs verbessern. In Verstärkern wandeln Senkerschaltungen elektrische Energie in Wärme um. Kühlkörper helfen, diese Wärme abzuführen und den Verstärker auf einer sicheren Betriebstemperatur zu halten.

F4: Können Verstärker-PCBs repariert werden?

A4: Wenn der Schaden an der Verstärker-PCB nicht zu umfangreich ist, kann sie repariert werden. Der Reparaturprozess beinhaltet den Austausch der defekten Teile und das Testen der Platine.

F5: Wie reinigt und pflegt man Verstärker-PCBs?

A5: Verwenden Sie eine weiche Bürste, um Staub oder Schmutz von der PCB zu entfernen. Für Schmutzflecken verwenden Sie Isopropylalkohol und eine Zahnbürste, um den Bereich vorsichtig zu schrubben. Lassen Sie die Platine vollständig an der Luft trocknen, bevor Sie sie wieder einschalten. Lagern Sie die Verstärker-PCB an einem kühlen, trockenen Ort, wenn sie nicht verwendet wird. Dies verhindert, dass sich Feuchtigkeit auf der Platine ansammelt.