Transistoren haben eine Kennlinie , die den Zusammenhang zwischen Eingangssignal (Basis-Emitter- oder Gate-Source-Spannung) und Ausgangssignal (Kollektor-/Drainstrom) darstellt. Hierbei gibt es im Bereich der Kennlinie verschiedene Abschnitte, in denen der Transistor lineare oder auch nichtlineare Charakteristik hat.
Gerade Bereiche der Kennlinie, in denen eine Änderung der Steuergröße eine proportionale Änderung der Ausgangsgröße bewirkt, werden als linear bezeichnet.
Andere Bereiche der Kennlinie, in denen eine Änderung der Steuergröße keine proportionale Änderung der Ausgangsgröße bewirkt, werden als nichtlinear bezeichnet.
AP1: C-Betrieb des Verstärkers
ohne Vorspannung
Ruhestrom null
Wirkungsgrad ca. $80-87 %$
hoher Oberwellenanteil
AP2: B-Betrieb des Verstärkers
Geringe Vorspannung bis zum Einsetzen des Kollektorstroms
Ruhestrom fast null (gering)
Wirkungsgrad ca. bis zu $80 %$
geringer Oberwellenanteil
AP3: A/B-Betrieb des Verstärkers
Höhere Vorspannung als im B-Betrieb, jedoch geringer als im A-Betrieb
Ruhestrom größer als im B-Betrieb, aber deutlich geringer als im A-Betrieb
Wirkungsgrad zwischen $50 %$ bis $80 %$
geringer Oberwellenanteil
AP4: A-Betrieb des Verstärkers
Höhe der Vorspannung ist so gewählt, dass der Ruhestrom ca. $50 %$ des maximal zulässigen Wertes erreicht
Wirkungsgrad ca. $40 %$
sehr geringer Oberwellenanteil
Prüfungsfrage AD416
Das folgende Bild zeigt eine idealisierte Steuerkennlinie eines Transistors mit vier eingezeichneten Arbeitspunkten $\text{AP}_1$ bis $\text{AP}_4$. Welcher Arbeitspunkt ist welcher Verstärkerbetriebsart zuzuordnen?
A
$\text{AP}_1$ entspricht A-Betrieb, $\text{AP}_2$ entspricht AB-Betrieb, $\text{AP}_3$ entspricht B-Betrieb, $\text{AP}_4$ entspricht C-Betrieb.
B
$\text{AP}_1$ entspricht C-Betrieb, $\text{AP}_2$ entspricht B-Betrieb, $\text{AP}_3$ entspricht AB-Betrieb, $\text{AP}_4$ entspricht A-Betrieb.
C
$\text{AP}_1$ ist kein geeigneter Verstärkerarbeitspunkt, $\text{AP}_2$ entspricht C-Betrieb, $\text{AP}_3$ entspricht B-Betrieb, $\text{AP}_4$ entspricht A-Betrieb.
D
$\text{AP}_1$ ist kein geeigneter Verstärkerarbeitspunkt, $\text{AP}_2$ entspricht A-Betrieb, $\text{AP}_3$ entspricht B-Betrieb, $\text{AP}_4$ entspricht C-Betrieb.
Prüfungsfrage AD419
Welche Merkmale hat ein HF-Leistungsverstärker im A-Betrieb?
A
Wirkungsgrad bis zu 80 %, geringer Oberschwingungsanteil, sehr geringer Ruhestrom.
B
Wirkungsgrad 80 bis 87 %, hoher Oberschwingungsanteil, der Ruhestrom ist null.
C
Wirkungsgrad bis zu 70 %, geringer Oberschwingungsanteil, geringer bis mittlerer Ruhestrom.
D
Wirkungsgrad ca. 40 %, sehr geringer Oberschwingungsanteil, hoher Ruhestrom.
Prüfungsfrage AD420
Welche Merkmale hat ein HF-Leistungsverstärker im B-Betrieb?
A
Wirkungsgrad bis zu 70 %, geringer Oberschwingungsanteil, geringer bis mittlerer Ruhestrom.
B
Wirkungsgrad bis zu 80 %, geringer Oberschwingungsanteil, sehr geringer Ruhestrom.
C
Wirkungsgrad ca. 40 %, sehr geringer Oberschwingungsanteil, hoher Ruhestrom.
D
Wirkungsgrad 80 bis 87 %, hoher Oberschwingungsanteil, der Ruhestrom ist null.
Prüfungsfrage AD421
Welche Merkmale hat ein HF-Leistungsverstärker im C-Betrieb?
A
Wirkungsgrad 80 bis 87 %, hoher Oberschwingungsanteil, der Ruhestrom ist null.
B
Wirkungsgrad ca. 40 %, sehr geringer Oberschwingungsanteil, hoher Ruhestrom.
C
Wirkungsgrad bis zu 70 %, geringer Oberschwingungsanteil, geringer bis mittlerer Ruhestrom.
D
Wirkungsgrad bis zu 80 %, geringer Oberschwingungsanteil, sehr geringer Ruhestrom.
Die Ausgangsleistung eines Verstärkers kann durch Kenntnis des Arbeitspunktes und damit dessen ungefähren Wirkungsgrads grob berechnet werden. Hierbei berechnet man zunächst die Gleichspannungsleistung aus dem Produkt von Spannung und Strom, die dem Verstärker zugeführt wird. Anschließend multipliziert man diese Leistung mit dem numerischen Faktor des Wirkungsgrads, wobei $100 %$ einem Wirkungsgrad von $1$ entsprechen. Beispielsweise entspricht ein Wirkungsgrad von $40 %$ dann einem Faktor von $0,4$.
Prüfungsfrage AD424
Ein HF-Leistungsverstärker im A-Betrieb wird mit einer Drainspannung von 50 V und einem Drainstrom von 2 A betrieben. Wie hoch ist die zu erwartende Ausgangsleistung des Verstärkers?
A
$\approx$ 40 W
B
$\approx$ 60 W
C
$\approx$ 85 W
D
$\approx$ 75 W
Prüfungsfrage AD425
Ein HF-Leistungsverstärker im C-Betrieb wird mit einer Drainspannung von 50 V und einem Drainstrom von 2 A betrieben. Wie hoch ist die zu erwartende Ausgangsleistung des Verstärkers?
A
$\approx$ 85 W
B
$\approx$ 40 W
C
$\approx$ 70 W
D
$\approx$ 60 W
Prüfungsfrage AD418
In welcher Größenordnung liegt der Ruhestrom eines HF-Leistungsverstärkers im C-Betrieb?
A
Bei etwa 10 bis 20 % des Stromes bei Nennleistung
B
Bei fast 100 % des Stromes bei Nennleistung
C
Bei etwa 70 bis 80 % des Stromes bei Nennleistung
D
Bei null Ampere
Prüfungsfrage AD417
Wie verhält sich der Kollektorstrom eines NPN-Transistors in einer HF-Verstärkerstufe im B-Betrieb, wenn die Basis-Emitterspannung erhöht wird?
A
Er nimmt erheblich ab.
B
Er nimmt erheblich zu.
C
Er verringert sich geringfügig.
D
Er bleibt konstant.
Damit ein Verstärker für den SSB-Betrieb (lineare Verstärkung) verwendet werden kann, muss sich dessen Arbeitspunkt im A-/AB- oder B-Betrieb befinden. Grundsätzlich ist A-Betrieb aufgrund der hohen Linearität möglich, jedoch bei höheren Leistungen nicht effizient. Hier schaltet man 2 Transistoren in einer sog. Gegentaktschaltung zusammen, so dass jeder der beiden Transistoren nur jeweils eine Halbwelle (positiv oder negativ) verstärkt. Hierdurch ist auch AB- oder B-Betrieb mit erhöhtem Wirkungsgrad des Verstärkers möglich.
Im C-Betrieb wird das Signal jedoch immer verzerrt. Daher kann ein SSB-Sender nicht im C-Betrieb arbeiten.
Insbesondere beim AB- oder B-Betrieb eines Verstärkers ist Übersteuerung zu vermeiden, da diese schnell zu Verzerrungen des Signals führen kann. Diese äußern sich bei SSB in Form von Splatter auf benachbarten Frequenzen.
Prüfungsfrage AD422
In welchem Arbeitspunkt kann ein HF-Leistungsverstärker für einen SSB-Sender betrieben werden?
A
A-, AB- oder B-Betrieb
B
B- oder C-Betrieb
C
AB-, B- oder C-Betrieb
D
A-, AB-, B- oder C-Betrieb
Prüfungsfrage AJ218
In welcher Arbeitspunkteinstellung darf die Endstufe eines SSB-Senders nicht betrieben werden?
A
AB-Betrieb
B
C-Betrieb
C
B-Betrieb
D
A-Betrieb
Prüfungsfrage AD423
Wenn ein linearer HF-Leistungsverstärker im AB-Betrieb durch ein SSB-Signal übersteuert wird, führt dies zu ...
A
parasitären Schwingungen des Verstärkers.
B
Chirp im Sendesignal.
C
Frequenzsprüngen in der Sendefrequenz.
D
Splatter auf benachbarten Frequenzen.
Verstärker im C-Betrieb erzeugen aufgrund ihres stark nichtlinearen Betriebspunktes hohe Oberwellenanteile, die im weiteren Signalweg z.B. durch Filterung (Tiefpass) unterdrückt werden müssen.
Da bei Leistungsverstärkern im C-Betrieb auch Oberwellenanteile mit hohen Amplituden und Leistungen im Verstärker sowie im anschließenden Filter vorhanden sind, müssen sowohl Verstärker als auch Filter in einem gut abschirmenden Metallgehäuse betrieben werden, so dass sie keine Störungen durch Oberwellenanteile verursachen.
Prüfungsfrage AF402
Welcher Arbeitspunkt der Leistungsverstärkerstufe eines Senders erzeugt grundsätzlich den größten Oberschwingungsanteil?
A
A-Betrieb
B
AB-Betrieb
C
B-Betrieb
D
C-Betrieb
Prüfungsfrage AF403
Welche Maßnahmen sind für Ausgangsanpassschaltung und Ausgangsfilter eines HF-Verstärkers im C-Betrieb vorzunehmen? Beide müssen...
A
vor dem Verstärker eingebaut werden.
B
direkt an der Antenne befestigt werden.
C
in einem gut isolierten Kunststoffgehäuse untergebracht werden.
D
in einem gut abschirmenden Metallgehäuse untergebracht werden.
