Kompressionspunkt

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Der Kompressionspunkt beschreibt das nichtlineare Verhalten eines aktiven Elements (z. B. eines Verstärkers) in der Frequenztechnik, z. B. bei Audiokomponenten oder auch im Hochfrequenzbereich.

[Bearbeiten] Definition des Kompressionspunktes

Im 1-dB-Kompressionspunkt weicht die Amplitude des Ausgangssignals auf der Grundfrequenz um 1 dB von der idealen linearen extrapolierten Kennlinie des Bauteils ab. In Datenblättern wird der 1-dB-Kompressionspunkt oft mit P1dB bezeichnet und als Eingangsleistung in dBm angegeben. Neben dem 1-dB-Kompressionspunkt kann man jeden belieben Kompressionspunkt, z. B. P3dB, definieren.

Um eine Bezugsgröße zu haben, wurde der 1-dB-Kompressionspunkt eingeführt. Anhand dieser Angabe kann man z. B. die maximalen Eingangspegel eines Verstärkers dimensionieren, so dass dieser nicht übersteuert, was zu einer starken Verfälschung des Ausgangssignals führen würde.

[Bearbeiten] Ursache

Im Idealfall verändert sich der Pegel des Ausgangssignals z. B. eines Mischers, oder Verstärkers linear mit dem Pegel des Eingangssignals. Da die Transistoren des Mischers, bzw. Verstärkers mit zunehmenden Eingangspegel in Sättigung gehen, können diese keine unendliche Ausgangsleistung liefern. Aus diesem Grund wird deren Ausgangskennlinie abgeflacht, sie zeigt ein nichtlineares Verhalten.

[Bearbeiten] Schematische Darstellung

[Bearbeiten] Mathematische Berechnung der Amplitude

Beispiel für einen Verstärker:

Die Kennlinie eines Verstärkers lässt sich durch die Taylor-Annäherung
$U_{out}=U_0+\alpha\cdot U_{in}+\beta\cdot {U_{in}}^2+\gamma\cdot {U_{in}}^3+...$
beschreiben.

Im 1-dB-Kompressionspunkt kann man dann folgende Gleichung ansetzen:
$-1=20\log\frac{\alpha\cdot A_{1dB}+\frac{3}{4}\gamma\cdot {A_{1dB}}^3}{\alpha\cdot A_{1dB}}$
$A 1 d B$ ist die Amplitude im 1dB-Kompressionspunkt