Was ist ein Verstärkerkondensator?
Ein Verstärkerkondensator ist eine elektronische Komponente, die überschüssige Energie speichert. Verstärkerkondensatoren werden in der Regel verwendet, um die Leistung während Spitzen in Audiosignalen zu erhöhen, und erhöhen den dynamischen Headroom einer Schaltung. Obwohl sie in nahezu jeder Verstärkerschaltung vorhanden sind, sind externe Verstärkerkondensatoren in Car-Audio-Anwendungen besonders verbreitet.
Die meisten Kondensatoren enthalten zwei leitende Platten und einen Isolator dazwischen. Kleine Scheibenkondensatoren haben häufig zwei Metallplatten und einen Luftraum dazwischen, und sie enthalten eine Ladungsmenge, die in Mikro- oder Picofarad gemessen wird. Ein großer Ein-Farad-Kondensator besteht in der Regel aus einer dichten Rolle von zwei leitenden Folienstücken mit einem Isolator dazwischen. Anstatt ungefähr die Größe eines Fingernagels eines Kindes zu haben, ist ein typischer Auto-Audioverstärkerkondensator mit einer Kapazität von einem Farad näher an der Größe einer Getränkedose.
Der Farad ist ein Maß für die Ladung und entspricht der Fähigkeit, einen Ampere Elektronen für eine Sekunde bei einem Volt abzugeben. Um zu verstehen, wie wenig Leistung ein Farad darstellt, sollte man bedenken, dass eine wiederaufladbare AA-Batterie mit 2.000 Milliampere Stunden ungefähr 8.600 Farad Leistung liefern kann, basierend auf einer Leistung von einem Ampere bei 1,2 Volt für 7.200 Sekunden. Obwohl der Akku um Größenordnungen leistungsstärker ist, kann ein Verstärkerkondensator sehr schnell geladen und entladen werden, wodurch er sich perfekt für Pufferanwendungen eignet. Tatsächlich verwenden einige Signalverstärker sie nur, um Anomalien der Stromversorgung auszugleichen, da ein Kondensator zusätzlichen Strom aufnehmen kann, wenn die Stromversorgung zu viel Energie sendet, und Strom abgeben kann, wenn die Stromversorgung zu kurz ist.
Kondensatoreinheiten für Zusatzverstärker kommen typischerweise in Autoradiosystemen zum Einsatz. Verglichen mit der Wandstromversorgung ist der Stromverbrauch in einem Auto extrem begrenzt. Als solches kann laute Musik genug Energie an den Spitzen ziehen, um den Betrieb des Autos zu stören und solche Sachen wie das Verursachen des Scheinwerfers zu verdunkeln. Der Kondensator entnimmt der Batterie zusätzlichen Strom, wenn der Verstärker ihn nicht benötigt, z. B. während leiser Teile eines Songs, und entlädt sich, wenn Spitzen in der Musik mehr Strom erfordern, als die Batterie und die Lichtmaschine ausgeben können.
Obwohl Autoradios die bekanntesten Nutzer von Verstärkerkondensatoren sind, werden sie von jedem Verstärker verwendet, von den ältesten Röhrenschaltungen bis hin zu modernen Festkörperverstärkern. Diese Komponenten ermöglichen es dem Verstärker, die Anforderungen realer Signale zu erfüllen, deren Amplitude stark variieren kann, ohne dass eine gigantische Stromversorgung erforderlich ist, sowohl hinsichtlich der Kapazität als auch der physischen Größe. Bei Verstärkern mit eingeschränkten Netzteilen kann das Hinzufügen zum System eine kostengünstige Möglichkeit zur Leistungssteigerung sein, ohne dass die Kosten für ein Upgrade auf einen leistungsstärkeren Verstärker oder ein robusteres Netzteil anfallen.