Abschnitt 4.4.4 · Elektronische Schaltungen und deren Merkmale · Technische Kenntnisse Klasse E. 3 Fragen, jede mit Erklärung.
Auf dieser Seite stehen alle 3 Prüfungsfragen zum Thema Verstärker (Kapitel „Elektronische Schaltungen und deren Merkmale“). Überlege erst selbst und klappe dann die Lösung auf: Dort steht der Lösungsweg und bei jeder falschen Antwort, welcher Denkfehler dahintersteckt.
Bei SSB steckt die Nachricht in der HÜLLKURVE. Die Sprache formt die Amplitude des Signals, und allein die Form dieser Amplitude trägt die Information. Daraus folgt die eine Forderung, aus der auf diesem Blatt fast alles kommt: jede Stufe im Sendezweig muss die Hüllkurve unverzerrt weitergeben, sie muss LINEAR sein. Deshalb ist die Ausgangsstufe eines SSB-Senders als linearer Verstärker aufgebaut und nicht als Begrenzer und nicht als Vervielfacher — ein Begrenzer schnitte die Spitzen der Hüllkurve ab, ein Vervielfacher ließe von ihr gar nichts übrig. Aus derselben Forderung folgt, WIE man die Leistung angibt. Ein SSB-Signal hat keinen ruhenden Träger, seine Amplitude schwankt mit der Sprache. Die sinnvolle Zahl ist deshalb die Leistung in der Hüllkurvenspitze, die PEP. Gemessen wird sie unmittelbar am Senderausgang und bei Ein- oder Zweitonaussteuerung; mit unmoduliertem Träger ginge es nicht, weil es bei SSB keinen gibt. Am Senderausgang, und zwar bevor das Signal Zusatzgeräte wie einen Antennentuner durchläuft — genau das ist die Ausgangsleistung. Sie ist weder die Summe noch die Differenz aus vorlaufender und rücklaufender Leistung; das sind Größen der Leitung, nicht des Senders. Und der Grundfehler folgt auch daraus: Übersteuerung. Wer mehr hineingibt, als die Stufe linear verarbeiten kann, verlässt den linearen Bereich, und die Folge ist ein hoher Anteil an Nebenaussendungen. Genau darum sitzen zwei Regelungen im Sendezweig. Die ALC senkt bei zu starkem NF-Signal die Amplitude im Sendezweig VOR dem Leistungsverstärker; sie senkt, sie hebt nicht an, und sie greift nicht im Empfangsteil ein — das tut die AGC. Der Dynamic Compressor arbeitet am anderen Ende und hebt leise Sprachanteile gegenüber den lauten etwas an. Darum geht es auch beim Arbeitspunkt der Endstufe: er legt fest, ob die Stufe überhaupt linear arbeitet, und deshalb ist nach dem Neujustieren auf Oberwellen zu prüfen, nicht erst dann, wenn jemand Splatter meldet. Die Verwechslung, in die man tappt: ein Leistungsverstärker soll das Sendesignal ANHEBEN und sonst nichts. Filtern, mischen und modulieren sind Aufgaben anderer Stufen. Und Verstärkung heißt, dass mehr herauskommt als hineingeht — die zusätzliche Leistung liefert eine Spannungsquelle. Ohne Spannungsquelle gibt es keine Verstärkung.
Leistungsverstärkung
Ausgang größer als Eingang
Dazu ist eine Spannungsquelle notwendig. Von nichts kommt nichts.
HF-Leistungsverstärker
hebt das Sendesignal an
Er filtert nicht, mischt nicht und moduliert nicht.
Ausgangsstufe eines SSB-Senders
linearer Verstärker
Kein Begrenzerverstärker, kein nichtlinearer Verstärker, kein Vervielfacher.
Warum linear
die Hüllkurve trägt die Information
Wird sie verzerrt, entstehen Nebenaussendungen.
Ausgangsleistung
am Senderausgang, vor Zusatzgeräten
Nicht Summe und nicht Differenz aus vorlaufender und rücklaufender Leistung.
PEP messen
Ein- oder Zweitonaussteuerung
Direkt am Senderausgang. Nicht mit unmoduliertem Träger, nicht hinter dem Antennentuner.
Übersteuerung
hoher Anteil an Nebenaussendungen
Der Grundfehler im Sendezweig.
ALC
senkt die Amplitude im Sendezweig
Vor dem Leistungsverstärker. Sie senkt, sie hebt nicht an.
ALC gegen AGC
Sendezweig gegen Empfangsteil
AGC ist die automatische Verstärkungsregelung im Empfänger.
Dynamic Compressor
hebt leise Sprachanteile an
Gegenüber den lauten. Nicht Clarifier, nicht Notchfilter, nicht Noise Blanker.
Seitenbandfilter
2,4 kHz
Unterdrückt das zweite Seitenband bei der SSB-Erzeugung. So breit wie ein Sprachsignal.
Arbeitspunkt neu justiert
auf Oberwellen prüfen
Nicht erst, wenn Splatter zu hören ist, und nicht vor jedem Sendebetrieb.
Stromzufuhr
gegen HF-Einstrahlung entkoppelt
Nicht hochohmig und nicht über das Leistungsverstärkergehäuse geführt.
Merken: Bei SSB trägt die Hüllkurve die Information, deshalb ist die Endstufe ein linearer Verstärker und Übersteuerung der Grundfehler. Die Ausgangsleistung wird als PEP unmittelbar am Senderausgang gemessen, bei Ein- oder Zweitonaussteuerung und bevor Zusatzgeräte durchlaufen werden. Die ALC senkt dazu die Amplitude im Sendezweig vor dem Leistungsverstärker, der Dynamic Compressor hebt umgekehrt leise Sprachanteile an. Verstärken heißt mehr heraus als hinein, und die Mehrleistung kommt aus der Spannungsquelle. Nach dem Justieren des Arbeitspunkts ist auf Oberwellen zu prüfen, und die Stromzufuhr muss gegen HF-Einstrahlung entkoppelt sein.
ED401Was versteht man in der Elektronik unter Leistungsverstärkung?ab Klasse E
Die Ausgangsleistung ist gleich der Eingangsleistung, obwohl keine Spannungsquelle notwendig ist.
Die Ausgangsleistung ist gegenüber der Eingangsleistung größer und dazu ist eine Spannungsquelle notwendig.
Die Ausgangsleistung ist gegenüber der Eingangsleistung größer, obwohl keine Spannungsquelle notwendig ist.
Die Ausgangsleistung ist gleich der Eingangsleistung, da eine Spannungsquelle notwendig ist.
Lösung und Erklärung zeigen
Richtig ist B: Die Ausgangsleistung ist gegenüber der Eingangsleistung größer und dazu ist eine Spannungsquelle notwendig.
Kniff: Die vier Antworten sind aus zwei Bausteinen zusammengesetzt: größer oder gleich, und Spannungsquelle notwendig oder nicht. Nur eine Verbindung ist widerspruchsfrei. Lies jeden Satz also bis zum Komma und danach weiter, und achte auf die Bindewörter „obwohl“ und „da“ — sie sagen, ob die zweite Hälfte die erste stützt oder ihr widerspricht.
Warum die anderen nicht stimmen:
Die Ausgangsleistung ist gleich der Eingangsleistung, obwohl keine Spannungsquelle notwendig ist. – Beide Hälften sind falsch. Gleich große Leistung wäre keine Verstärkung, und das „obwohl“ stellt dazu zwei Aussagen gegeneinander, die sich gar nicht widersprechen.
Die Ausgangsleistung ist gegenüber der Eingangsleistung größer, obwohl keine Spannungsquelle notwendig ist. – Die erste Hälfte trifft zu, die zweite nimmt die Quelle weg. Woher die zusätzliche Leistung dann kommen soll, bleibt offen — das ist die verlockendste der falschen Antworten.
Die Ausgangsleistung ist gleich der Eingangsleistung, da eine Spannungsquelle notwendig ist. – Die Quelle ist richtig genannt, die Wirkung nicht: eine Stufe, die genauso viel abgibt, wie sie aufnimmt, verstärkt nichts. Das „da“ behauptet zudem eine Begründung, die keine ist.
ED402Worum handelt es sich bei dieser Schaltung?ab Klasse E
Tongenerator
HF-Verstärker
ZF-Verstärker
NF-Verstärker
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Richtig ist D: NF-Verstärker
Kniff: Wofür eine Verstärkerstufe gebaut ist, verrät nicht der Transistor, sondern was an den Enden hängt und wie groß die Kondensatoren sind. Am Ausgang sitzt ein Lautsprecher unmittelbar in der Kollektorleitung — der Ausgang soll also hörbaren Schall liefern, und das ist Niederfrequenz. Dazu passt, dass es keinen einzigen Schwingkreis gibt: die Stufe bevorzugt keine Frequenz, sie verstärkt breitbandig. Und die Kondensatoren sind mit 1 µF und 4,7 µF sehr groß; solche Werte braucht man, damit der Wechselstromwiderstand schon bei einigen hundert Hertz klein ist. In Hochfrequenzstufen stehen dort pF und nF und dazu Spulen.
Warum die anderen nicht stimmen:
Tongenerator – Ein Generator muss sich selbst anstoßen. Dazu braucht er eine Rückführung vom Ausgang auf den Eingang und ein frequenzbestimmendes Glied, etwa einen Schwingkreis oder ein RC-Netzwerk. Beides fehlt: der Eingang E ist eine freie Klemme, und vom Kollektor führt keine Leitung zur Basis zurück.
HF-Verstärker – Eine Hochfrequenzstufe hat am Eingang und am Ausgang Schwingkreise oder Bandfilter aus Spule und Kondensator, und die Kondensatoren liegen im pF-Bereich. Hier gibt es keine Spule, dafür Elkos mit Mikrofarad — und ein Lautsprecher als Last wäre bei Hochfrequenz sinnlos.
ZF-Verstärker – Eine Zwischenfrequenzstufe arbeitet auf einer festen Frequenz und ist deshalb immer auf sie abgestimmt, mit Bandfiltern aus Spule und Kondensator. Davon ist nichts zu sehen. Der Lautsprecher gehört außerdem hinter den Demodulator und nicht in den Zwischenfrequenzzug.
ED403Für welchen Zweck werden HF-Leistungsverstärker eingesetzt?ab Klasse E
Filterung des Sendesignals
Modulation des Sendesignals
Mischung des Sendesignals
Anhebung des Sendesignals
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Richtig ist D: Anhebung des Sendesignals
Kniff: Im Namen steht schon die Antwort: ein Verstärker verstärkt, und das heißt hier anheben. Die drei anderen Antworten benennen Aufgaben, die es im selben Sender durchaus gibt, nur in anderen Stufen. Ordne jede im Kopf ihrer Stufe zu, dann bleibt eine übrig.
Warum die anderen nicht stimmen:
Filterung des Sendesignals – Filtern ist die Aufgabe eines Filters, etwa des Seitenbandfilters bei der SSB-Erzeugung oder eines Tiefpasses am Ausgang. Der Leistungsverstärker soll das Signal unverändert lassen, nur größer.
Modulation des Sendesignals – Moduliert wird weit vorn im Sendezweig, dort wo das Sprachsignal aufgebracht wird. Beim Verstärken soll sich an der Modulation gerade nichts mehr ändern.
Mischung des Sendesignals – Mischen verschiebt die Frequenzlage und ist die Sache der Mischstufe. Ein Leistungsverstärker lässt die Frequenz, wo sie ist.
Fragen und Abbildungen: Prüfungsfragenkatalog der Bundesnetzagentur, 3. Auflage (gültig seit 24. Juni 2024), Datenlizenz Deutschland – Namensnennung – 2.0. Die Antworten sind gemischt. Erklärungen, Lösungswege und Begriffsblätter: Amateurfunk-Trainer.
