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08.03.2007

Was bedeuten eigentlich die verschiedenen Verstärkerklassen?

Von Hans-Jürgen Humbert

Die Buchstaben der einzelnen Verstärkerklassen A, B, AB, C und D orientieren sich im Wesentlichen am Ruhestrom der als Verstärker eingesetzten Transistoren. In der ersten Folge haben wir die klanglich beste, vom Energieverbrauch her aber uneffizienteste Klasse A besprochen. Diese liefert zudem nur eine recht geringe Audioleistung an die Lautsprecher. Vom Wirkungsgrad her besser ist die sogenannte B-Schaltung. Hierbei wird das Audiosignal in eine negative und eine positive Halbwelle aufgeteilt. Für jede Halbwelle ist ein eigener Transistor zuständig, der nur "seine" Halbwelle (negativ oder positiv) verstärkt. Da die Transistoren im B-Betrieb keine Vorspannung bekommen, fließt auch kaum Ruhestrom, sodass der Wirkungsgrad recht hoch ist. Doch muss man mit Verzerrungen leben, da ein Transistor erst bei 0,7 Volt anfängt, seine Verstärkertätigkeit aufzunehmen.

Deshalb kommt ein B-Betrieb bei Hi-Fi-Verstärkern nicht in Frage; einzig bei reinen Sprachverstärkern, zum Beispiel in Megafonen, wird er aufgrund seiner Effizienz und großen erzielbaren Ausgangsleistung verwendet.

Die meisten Hi-Fi-Verstärker arbeiten mit einer Mischung aus A- und B-Betrieb - kurz: Klasse-AB-Verstärker. Mit dieser Klasse lassen sich große Ausgangsleistungen bei relativ großer Effizienz erzielen. Dazu werden die Transistoren eines Klasse-B-Verstärkers mit einer kleinen Vorspannung versorgt. Jetzt fließt ein geringer Ruhestrom, und die Schaltung arbeitet nicht mehr so effizient wie in der Einstellung B, aber die Verzerrungen nehmen enorm ab, sodass jetzt Hi-Fi-Qualität mit dieser Einstellung erreicht wird.

Klasse-C-Verstärker arbeiten komplett ohne Ruhestrom und werden nur im Hochfrequenzumfeld eingesetzt. Hier spielen die entstehenden Verzerrungen eine untergeordnete Rolle.

Die neueste Verstärkerklasse D arbeitet rein digital. Das bewirkt eine sehr hohe Effizienz, denn der Transistor ist entweder ein- oder ausgeschaltet. Die Verlustleistung ist deshalb auch nur minimal. Aufwändige und große Kühlkörper können entfallen. Klasse-D-Verstärker lassen sich, auch bei Ausgangsleistungen von über 50 Watt, samt Kühlkörpern für die Endtransistoren noch gut auf Zigarettenschachtelgröße unterbringen.

Erkauft wird diese Effizienz durch eine sehr aufwändige Technik, deren genaue Beschreibung mehrere Seiten in Anspruch nehmen würde. Deshalb an dieser Stelle nur eine kurze Erklärung: Ein Hochfrequenzgenerator wird mit dem Eingangsignal beaufschlagt. Diese Hochfrequenz schaltet dann die Endtransistoren im Takt des Audiosignals durch. Mit entsprechenden Filtern, bestehend aus Spulen und Kondensatoren, werden die Hochfrequenzanteile wieder ausgefiltert, und das verstärkte Audiosignal gelangt anschließend auf die Lautsprecher.

Beim nächsten Mal lesen Sie:

Was ist eigentlich Watt? Vom Sinn und Unsinn von Leistungsangaben bei Verstärkern.