Technik

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Entgegen diesem kleinen Lexikon findet ihr hier ein wahrhaft umfangreiches Nachschlagwerk. Achtung, dieses wurde nicht von mir erstellt, mit diesen Lorbeeren möchte ich mich nicht rühmen.

A
[Autoreverse]

Bei modernen Kassettendecks wird häufig eine Mechanik eingesetzt, die das Wenden der Kassette übernimmt. Auf Knopfdruck kann die andere Kassettenseite abgespielt werden. Mögliche Funktionen: einmaliges Autoreverse am Kassettenende (beide Seiten einmal) & endloses abspielen der Kassette.

B

[Balance]

Regelt den Anteil der Lautstärke, die jeder einzelne Lautprecher (LS) zu übertragen hat. Steht z.B. der linke LS zu weit vom Hörplatz weg, muss er relativ zu dem rechten LS lauter spiele, um am Hörplatz subjektiv die gleiche Lautstärke wie der nähere LS zu erzeugen.

[Bassregler]

Meist eine Funktion der Vorstufe, um den Tieftonanteil je nach Vorliebe und/oder Raumakustik anzuheben/abzusenken. Je nach Verstärker variiert die Frequenzweite des zu steuernden Bereichs. Bei den meisten Verstärkern wird beispielsweise auch der Bereich um 700 und mehr Hz angehoben/abgesenkt, obwohl diese eigentlich nicht mehr in den einzustellenden Bereich fällt. Manche Verstärker bieten einstellbare Eckfrequenzen, die es z.B. erlauben nur den Bereich unterhalb von 200 Hz zu steuern. Ähnlich Mitten- & Höhenregler.

[BIAS]

Regelt bei der Aufnahme die Vormagnetisierung für verschiedene Bandtypen.

C

D

[Dezibel]

Einheit zur Lautstärkemessung. Eine Erhöhung um 6db bedeutet eine Verdopplung der Lautstärke. Für eine Lautstäreverdopplung ist eine 4 mal höhere Ausgangsleistung nötig.

[Dolby Nr]

Eine Schaltung zur Rauschunterdrükung, die die hohen Töne bei der Aufnahme auf ein Tonband in der Lautstärke anhebt und beim Abspielen zusammen mit dem Grundrauschen des Bandes wieder absenkt.

E

[Endstufe]

(auch Endverstärker, Leistungsverstärker, Poweramp genannt) Die Endstufe dient eizig und allein der Lautsprecheransteuerung und bietet ansonsten meist keinen Bedienungskomfort. Sie wird vom Vorverstärker angesteuert und setzt dessen niedrigen Ausgangspegel auf lautsprechergemäße Strom- und Spannungswerte um.
Diese Geräte werden in den meisten Fällen als Stereoendstufen (2 Kanal) und (seltener) als Monoendstufen angeboten. Mittlerweile sind auch mehrkanalige Endstufen (für Dolby Surround) im Handel erhältlich.

F

[Feldeffekt-Transistor]

(auch: FET) Moderne Variante des Transistorprinzips. Dieser läßt sich, im Gegensatz zum Bipolartransistor, theoretisch leistunglos ansteuern. Hier fließt kein steuernder Strom in den Transistor hinein, die Steuerwirkung beruht, wie der Name schon sagt, auf einer Feldwirkung. Die theoretischen Vorteile dieses Konzepts funktionieren in der Praxis aber nur teilweise, so daß beide Bauformen heutzutage praktisch gleichberechtigt nebeneinander existieren.

[FM]

(UKW, Ultra-Kurz-Welle, Frequenzmodulation), im Ggs. zu AM (Amplitudenmodifikation) werden die "Töne" durch das Variieren der Frequenz kodiert. Das gewährleistet eine wesentlich störungssichere Übertragung und einen besseren Klang.

[FM Muting]

Eliminiert bei der Sendersuche das Rauschen/die Störgeräusche zwischen den einzelnen Sendern und lässt die Sender erst hörbar werden, wenn sie eine Gewisse Empfangsstärke aufweisen können.
Bei hohen Lautstärken könnte das Rauschen die Lautsprecher (vor allem die Hochtöner) gefährden.

G

[Gegenkoppelung]

(auch: Feedback) Schaltungstechnisches Prinzip, welches in fast jeder verstärkenden Stufe zu finden ist. Die Gegenkopplung sorgt dafür, das ein definierter Teil des Verstärkerausgangssignals mit negativem Vorzeichen (phasengedreht) zum Verstärkereingang zurückgelangt. Diese Konstellation hat zwei hauptsächliche Konsequenzen. Zum einen ermöglicht erst die Gegenkopplung eine genau definierte Einstellung des Faktors, um den ein Signal verstärkt werden soll, zum anderen werden Verzerrungsanteile mit zurückgekoppelt und dadurch letztendlich reduziert.Die G. galt lange Zeit als Allheilmittel in der Verstärkertechnik, ist aber schon seit Längerem in Verruf geraten. Dadurch, daß das Ausgangssignal wieder zurück zum Eingang muß, um dort korrigierend einzugreifen, ergeben sich Laufzeitprobleme, die zu Intermodulationen und TIM -Verzerrungen führen können. Der heute gängige Weg besteht darin, so wenig Gegenkopplung wie möglich einzusetzen.

[Gleichrichter, Gleichrichtung]

Gleichrichtung ist der Vorgang, bei dem elektrischer Wechselstrom in Gleichstrom umgewandelt wird. Eine Gleichrichterschaltung lässt den ankommenden Strom nur in einer Richtung passieren und sperrt in der Gegenrichtung.

Die Gleichrichtung kann in den verschiedenartigsten elektrischen Geräten und daher bei sehr unterschiedlichen Spannungen oder Leistungen vorgenommen werden. Beispiele sind einerseits die Gleichrichtung des Antennensignals in einem Mittelwellenempfänger bei Leistungen von rund einem tausendstel Watt.

H

[Hi Filter]

(Hochtonfilter) Reduziert hohe Töne ab einer bestimmten Eckfreuenz (etwa 10Khz) um (meist) 6, 12 oder 18db/Oktave. Rauschen wird dadurch unterdrückt, die Musik klingt dafür aber auch meist wesentlich dumpfer.

K

[Kondensator]

der Kondensator ist eine elektronische Vorrichtung zur Speicherung elektrischer Ladung. In der einfachsten Ausführung besteht ein Kondensator aus zwei Metallplatten, die durch eine nichtleitende Schicht, das sogenannte Dielektrikum, getrennt sind. Wenn eine der Platten mit Elektrizität einer Stromquelle aufgeladen wird, erfolgt über Induktion eine Ladung der anderen Platte mit umgekehrtem Vorzeichen. Diese wird also positiv geladen, wenn die Originalladung negativ ist, und negativ, wenn die Originalladung positiv ist. Das elektrische Leistungsvermögen eines Kondensators entspricht seiner Kapazität. Sie ist praktisch das Maß für die elektrische Ladung, die der Kondensator speichern kann.

Kondensatoren sind in ihrer Aufnahmefähigkeit an elektrischer Ladung begrenzt. Sie sperren Gleichstrom, sind aber gute Leiter für Wechselstromschaltungen. Diese Eigenschaft ist zum Schutz bestimmter Teile einer Schaltung vor Gleichstrom nützlich. Kondensatoren fester und regelbarer Kapazität werden zusammen mit Spulen als Schwingkreise in Radios und in den Frequenzweichen von Lautsprechern eingebaut.

N

[Netzteil]

Die meisten elektronischen Geräte benötigen zum Arbeiten Gleichstrom. Das erste Element eines Gleichstromnetzteiles ist ein Transformator, mit dem sich die Spannung passend herauf- oder herunterregeln lässt. Eine weitere Funktion des Transformators ist die Trennung des Geräts von der Stromleitung, um die Gefahr elektrischer Stromschläge zu vermindern. Dem Transformator folgt ein Gleichrichter, normalerweise eine Diode. In der Vergangenheit verwendete man Vakuumdioden und Niederstromgleichrichter. In Letzteren waren viele verschiedene Materialien wie z. B. Germaniumkristalle oder Cadmiumsulfide eingebaut. Heutzutage werden aufgrund ihrer geringen Kosten und der hohen Zuverlässigkeit fast ausschließlich Siliciumgleichrichter verwendet.

Wenn gleichgerichtete Spannung durch Störungen und Rauschen überlagert wird (bei defekten Audioverstärkern als Brummen wahrzunehmen), kann dies durch einen Kondensator herausgefiltert werden. Je größer der Kondensator ist, desto kleiner sind die Spannungsstörungen. Eine noch feinere Steuerung der Spannungshöhe und der Störungen kann durch einen Spannungsregler vorgenommen werden, der außerdem interne Spannungen von Schwankungen aus der Steckdose unabhängig macht. Ein einfacher, weit verbreiteter Spannungsregler ist die Zenerdiode. Sie besteht aus einer p-n-Diode, die bis zu einer vorherbestimmten Spannung als Isolator reagiert. Beim Überschreiten dieser Spannung wird sie zum elektrischen Leiter und leitet die überschüssige Spannung ab. Höher entwickelte Spannungsregler werden normalerweise als integrierte Schaltkreise umgesetzt.

T

[Transformator]

Der Transformator (auch: Trafo) ist ein Bauteil zur Gewinnung von Wechselspannungen in beliebiger Höhe. Er ist ein elektronisches Bauteil mit mindestens zwei elektrisch getrennte Drahtspulen enthält, die im Prinzip magnetisch miteinander gekoppelt sind. Die Übertragung der elektrischen Energie von der ersten Spule (Primärspule) auf die zweite Spule (Sekundärspule) erfolgt durch Induktion. Zur Verminderung so genannter Wirbelströme enthalten die Spulen lamellierte Eisenkerne. Grob gesehen entspricht die elektrische Spannung an den Wicklungen der Spulen der Anzahl der Windungen.

In elektronischen Anlagen werden Transformatoren mit einer Leistung in der Größenordnung von einem Kilowatt sehr häufig vor einem Gleichrichter eingesetzt, der die Anlage mit Gleichstrom versorgt (siehe Gleichrichtung). Im Bereich von einem bis 100 Watt Leistung verwendet man Transformatoren für die Kopplung von elektronischen Schaltkreisen mit Lautsprechern in Radios, Fernsehgeräten und Stereoanlagen (siehe Tonaufnahme und -wiedergabe). Diese Transformatoren werden nur mit einem Bruchteil ihrer Leistungsspanne eingesetzt, um Signale im hörbaren Bereich mit minimaler Verzerrung zu liefern. Man teilt Transformatoren nach ihrer Fähigkeit ein, Schallwellenfrequenzen (20 Hertz bis 25 Kilohertz) mit minimaler Verzerrung, aber dem vollständigen Klangniveau wiederzugeben.

Im Leistungsbereich von einem Milliwatt oder weniger setzt man Transformatoren hauptsächlich dazu ein, um z. B. UKW-Frequenzen (auch VHF: Very High Frequency), Hochfrequenzen (HF) und Zwischenfrequenzen (ZF) miteinander zu koppeln und ihre Spannung zu erhöhen. Diese Hochfrequenz-Transformatoren arbeiten meistens in Abstimm- oder Resonanzschaltungen (siehe Resonanz), bei denen eine (Fein-)Abstimmung elektrisches Rauschen auf Frequenzen außerhalb des gewünschten Übermittlungsbereichs unterdrücken soll.

[Transistor]

Name für eine Gruppe von elektronischen Bauteilen, die als Verstärker oder Oszillator in der Kommunikationstechnik, Steuerung und in Computersystemen eingesetzt werden können. Bis zum Jahr 1948 waren Entwicklungen im Elektronikbereich abhängig vom Einsatz thermionischer Vakuumröhren, magnetischen Verstärkern, Spezialrotationsmaschinen sowie besonderen Kondensatoren, die als Verstärker dienten.

Beim Transistor handelt es sich um ein elektronisches Bauteil, das viele Funktionen der Vakuumröhre in elektrischen Schaltkreisen übernehmen kann. Im Prinzip ist ein Transistor aus einem kleinen Kristall eines Halbleiters (meistens Germanium oder Silicium bzw. Galliumarsenid) aufgebaut, an dem mindestens drei elektrische Anschlüsse angebracht sind. Die Grundkomponenten des Transistors, Basis, Emitter und Kollektor, sind mit denen der Triode (Dreielektrodenröhre) vergleichbar. Die Basis ist die Steuerelektrode des Transistors und entspricht dem Steuergitter der Triode. Der Emitter entspricht der erhitzbaren Kathode einer Triode und dient ebenfalls als Elektronenquelle. Der Kollektor ist die Anode.

Der Transistor wurde bei Bell Laboratories von den amerikanischen Physikern Walter Houser Brattain, John Bardeen und William Bradford Shockley entwickelt. Für die Entdeckung des Transistoreffekts und Untersuchungen an Halbleitern erhielten die drei 1956 den Nobelpreis für Physik. Shockley war der Initiator und Direktor des Forschungsprogramms über Halbleitermaterialien, das dann letztendlich zur Entdeckung dieser Gruppe von Bauteilen führte. Seine Mitarbeiter Brattain und Bardeen erfanden einen wichtigen Typ des Transistors.

V

[Verstärker]

Gerät zur Verstärkung der Amplitude oder der Leistung eines elektrischen Signals. (In der Elektronik steht der Begriff Verstärker auch als Kurzform für die Verstärkerschaltung.) Das Gerät verstärkt z. B. den schwachen elektrischen Strom einer Antenne beim Radioempfänger, das elektrische Signal von einer Photozelle, den verminderten Strom in Telefonferngesprächen und viele andere Arten von Signalen. Ein weit verbreitetes Bauteil, das man als Verstärker verwendet, ist beispielsweise der Transistor. Andere Formen von Verstärkern sind neben anderen einige Arten von thermionischen Elektronenröhren wie die Triode, Pentode und Triftröhre.

Meistens erzeugen kleine Änderungen der Eingangsspannung entsprechend größere Veränderungen in der Ausgangsspannung. Das Verhältnis dieser Spannungen zueinander bezeichnet man als Verstärkungsfaktor. Wenn der Verstärkungsfaktor in einer thermionischen Röhre einen bestimmten Wert überschreitet, entspricht das Ausgabesignal nicht mehr dem Eingangssignal, es ist dann verzerrt. Dieser Vorgang lässt sich vermeiden, wenn der Verstärker unterhalb seines maximalen Verstärkungsfaktors betrieben wird. So genannte mehrstufige Verstärker setzt man in den Fällen ein, bei denen die Verstärkung durch eine Stufe (ein Transistor oder eine Elektronenröhre mit der zugehörigen Schaltung) nicht ausreicht. Die Ausgabe einer Stufe wird bei Mehrstufenverstärkern als Eingabe für die folgende Stufe verwendet. Die Verstärkung in photoelektrischen Schaltungen kann durch hochempfindliche Photoröhren (so genannte Photomultiplier) erhöht werden.

Transistoren haben die Elektronenröhren in den meisten Geräten ersetzt. Diese Halbleiterbauteile zeigen einen hohen Verstärkungsfaktor, arbeiten über einen breiten Frequenzbereich ohne Verzerrung und können mit sehr kleinen Ausmaßen gefertigt werden. Noch effektiver als herkömmliche Transistoren sind integrierte Schaltkreise (IC, Integrated Circuit). Bei diesen können Tausende von Transistorverstärkern auf sehr kleinen Siliconplättchen (Wafer) platziert werden.

Die Impulswiedergabe eines Verstärkers bestimmt seine Fähigkeit, einen Rechteck-Welleneingangsimpuls (ein bestimmtes regelmäßiges elektrisches Signal) schnell und genau zu reproduzieren. Die Umformung von Rechteckwellen durch Verstärker wird beispielsweise für Zeitgebungs- und Zählzwecke eingesetzt. Die Impulswiedergabe ist wichtig für Digitalcomputerschaltungen, Impulscodemodulation sowie für Radarinstrumente und Strahlungsmessgeräte, also überall, wo hochfrequente Rechteck-Wellenimpulse verarbeitet werden. In einem Strahlungsmessgerät ist beispielsweise die Frequenz, mit der Strahlungspartikel auf ein empfindliches Element (z. B. Halbleiterdiode) treffen, ein Maß für die Strahlungsintensität oder Partikelkonzentration. Die Diode gibt bei dem Messvorgang eine Serie von elektrischen Impulsen ab, die verstärkt und mit Hilfe eines elektronischen Wandlers sichtbar gemacht werden.

Verstärker mit geringer Störungsanfälligkeit setzt man in Nachrichtensatelliten ein. Elektromagnetische Mikrowellensignale (mit extrem hohen Frequenzen) werden mit Masergeräten verstärkt (Microwave Amplification by the Stimulated Emission of Radiation: Mikrowellenverstärkung durch stimulierte Strahlungsemission). Anstelle des elektrischen Stromes verstärkt der Maser direkt die elektromagnetischen Signale.

Verstärker klassifiziert man beispielsweise über die elektronischen Bauteiltypen. Induktivitätsgekoppelte Verstärker enthalten z. B. Spulen und Transformatoren, kapazitätsgekoppelte Verstärker Kondensatoren und impedanzgekoppelte Verstärker Widerstände. Direkt gekoppelte Verstärker sind direkt ohne zwischengeschaltete Bauteile mit dem Stromkreis verbunden und werden für Wechselströme sehr kleiner Frequenz verwendet, wie sie beispielsweise in einigen Analogcomputern vorkommen. Andere Arten von Verstärkern werden für einen breiten Frequenzbereich eingesetzt. Audiofrequenzverstärker arbeiten mit null bis etwa 100 000 Schwingungen pro Sekunde (Hertz), also bis 100 Kilohertz (kHz). Verstärker im Zwischenbereich können Frequenzen von 400 Kilohertz bis zu fünf Millionen Hertz bewältigen.

[Vollverstärker]

(auch: integrierter Verstärker, Verstärker) Zentraler Baustein einer HiFi-Anlage, erfüllt eine Reihe von Funktionen. Er bietet Umschaltmöglichkeiten für mehrere Quellengeräte, beinhaltet die Lautstärkeregelung, gegebenenfalls die Klangregelung und enthält einen Leistungsverstärker, der die Lautsprecher ansteuert.

[Vorverstärker]

(auch: Preamp) In hohen Preisregionen werden Vollverstärker unüblich, man arbeitet häufig mit getrennten Komponenten. Dabei übernimmt der Vorverstärker alle Aufgaben des Vollverstärkers bis auf die Leistungsverstärkung zur Lautsprecheransteuerung. Vorteil: Im Vorverstärker werden nur kleine Signale verarbeitet, die Leistungsabteilung kann hier nicht störend einwirken. Die Endstufe auszugliedern, ist vor allem bei großen Leistungen und entsprechend wuchtigen Netzteilen sinnvoll, erst recht bei Verstärkern mit empfindlichen Phono-Eingängen, die Signale im Mikro- bis Millivoltbereich verarbeiten gegenüber rund 1 Volt bei CD, Tuner, Tape und Aux.