Ce este un amplificator push-pull: schema circuitului și principiul său de lucru

Încercați Instrumentul Nostru Pentru Eliminarea Problemelor





Atunci când nevoia de comunicații audio la distanță a crescut, a creat nevoia de a crește amplitudinea semnalelor electrice pentru a le transmite pe distanțe mari. Departamentele precum telefonul și telegrafia, transmisia duplex etc. au adoptat diferite metode pentru a amplifica semnalele, dar rezultatele au rămas nesatisfăcătoare. În jurul anului 1912, lumea a fost introdusă pentru prima dată în Amplificatoare . Acestea sunt dispozitive care se pot amplifica pentru a crește puterea unui semnal de intrare. În amplificatoarele timpurii, tuburi de vid au fost utilizate, care sunt înlocuite ulterior cu tranzistoare în anii 1960. Există multe tipuri de amplificatoare bazate pe circuitele active utilizate pentru proiectarea lor, pe baza funcționării lor, etc. Un amplificator de putere este conceput pentru a crește puterea disponibilă pentru încărcare. Amplificatorul push-pull este unul dintre amplificatoarele de putere.

Ce este un amplificator push-pull?

Amplificatorul push-pull este un tip de amplificator de putere. Conține o pereche de dispozitive active, cum ar fi o pereche complementară de tranzistoare . Aici, un tranzistor alimentează puterea sarcinii de la sursa de alimentare pozitivă, iar cealaltă scufundă curentul de la sarcină la sol.




Acești amplificatori sunt mai eficienți decât amplificatoarele clasa A cu un singur capăt. Tranzistoarele prezente în acest amplificator sunt antifazate. Diferența dintre ieșirile acestor două tranzistoare este dată de sarcină. Armonicele de ordin egal prezente în semnal sunt eliminate. Această metodă reduce distorsiunea prezentă în semnal datorită componentelor de neliniaritate.

Acești amplificatori se numesc amplificatoare push-pull, deoarece aici unul dintre tranzistoare împinge curentul într-o direcție, în timp ce celălalt trage curentul într-o altă direcție. În amplificatorul push-pull, un tranzistor funcționează în timpul jumătății pozitive a ciclului de semnal în timp ce celălalt funcționează în timpul jumătății negative.



Diagrama circuitului

Circuitul amplificatorului Push-pull conține doi tranzistori, un tranzistor NPN și un tranzistor PNP, ca dispozitive active. Aceste tranzistoare sunt antifazate. Un tranzistor devine polarizat înainte în timpul semiciclului pozitiv al semnalului, în timp ce celălalt în timpul jumătății negative a ciclului. Pentru a împărți semnalul de intrare în două semnale identice defazate la 180 de grade, la sursa amplificatorului se folosește un transformator de cuplare T1, centrat.

Acest amplificator poate fi construit în diferite configurații, cum ar fi amplificatoarele Clasa A, Clasa B și Clasa AB Push-pull. Circuitele proiectate pentru aceste clase sunt diferite.


Schema circuitului pentru amplificatorul Push-pull de clasă A

Amplificatorul de clasă A conține două tranzistoare identice Q1 și Q2. Terminalele emițătorului acestor două tranzistoare sunt conectate împreună. Rezistoarele R1 și R2 sunt utilizate pentru polarizarea tranzistorilor. Un tranzistor trebuie să fie polarizat înainte în timpul semiciclului pozitiv al semnalului, în timp ce celălalt în timpul semiciclului negativ.

Amplificator Clasa-A-Push-pull

amplificator clasa-push-pull

Terminalele colectoare ale acestor doi tranzistori sunt conectate la cele două capete ale înfășurării primare a transformatorului de ieșire T2. Capetele de bază ale acestor doi tranzistori sunt conectate la înfășurarea secundară a transformatorului de intrare T1. Sursa de alimentare este conectată între robinetul central al primarului T2 și joncțiunea emițătorului Q1, Q2.

Sarcina este atașată la secundarul transformatorului T2. Curentul de repaus din Q1 și Q2 curge în direcția opusă prin jumătățile primarului T2. Aceasta anulează saturația magnetică din circuit.

Diagrama circuitului pentru amplificatorul Push-pull de clasa B

Nu există rezistențe de polarizare R1 și R2 în amplificatorul de clasă B. Aici cei doi tranzistori sunt părtinitori la punctele de întrerupere. Tranzistoarele nu consumă nicio energie în condițiile ideale. Astfel, eficiența amplificatorului Push-pull din clasa B este mai mare decât amplificatorul Push-pull din clasa A.

Diagrama circuitului amplificatorului Push-pull din clasa AB

Acest circuit este similar cu amplificatorul Push-pull de clasă A. Dar, spre deosebire de clasa A din clasa AB, valorile rezistorului de polarizare sunt selectate astfel încât tranzistoarele Q1 și Q2 sunt polarizate chiar deasupra tăierii tensiunilor. Acest aranjament reduce timpul în care tranzistoarele vor fi simultan OPRITE. Astfel, distorsiunea încrucișată este redusă în amplificatorul de clasă AB.

Amplificatorul push-pull funcționează

Etapa de ieșire a acestui amplificator poate conduce curentul în ambele direcții prin sarcină. Conține două tranzistoare antifazate Q1 și Q2. Transformatorul de cuplare de intrare T1 împarte semnalul de intrare în două jumătăți identice, la fiecare 180 de grade defazate. Un tranzistor devine polarizat înaintea semiciclului pozitiv și trece curentul. Celălalt tranzistor rămâne polarizat invers în timpul semiciclului pozitiv. Această condiție este inversată atunci când semiciclul negativ este aplicat tranzistoarelor.

Curenții de colector I1 și I2 din Q1 și Q2 curg în aceeași direcție prin jumătățile corespunzătoare ale primarului transformatorului T2. Acest lucru induce o ieșire amplificată a semnalului de intrare în secundarul transformatorului T2. Astfel, curentul prin secundar al T2 este diferența dintre curenții de colector ai tranzistoarelor.

Avantaje

Ieșirea amplificatorului Push-pull este diferența dintre curenții colectorului celor două tranzistoare. Aceasta elimină armonicile din ieșire. Această metodă reduce și distorsiunea. Amplificatorul de clasa B are o eficiență ridicată și poate funcționa în condiții limitate de alimentare. Amplificatorul de clasa B are circuite simple și ieșirea sa nu conține nici măcar armonici. Distorsiunea încrucișată este redusă la amplificatoarele de clasă AB.

Aplicații

Unele dintre aplicațiile amplificatoarelor Push-pull sunt următoarele:

  • Acești amplificatori sunt utilizați în sistemele RF.
  • În sistemele digitale, aceste amplificatoare sunt utilizate datorită costului redus și a designului mai mic.
  • Acestea sunt utilizate pentru amplificarea audio pe TV, telefoane mobile, computere.
  • În sistemele de comunicații la distanță lungă unde este necesară o distorsiune redusă, acești amplificatori sunt utilizați.
  • Acestea sunt utilizate cu difuzoare.
  • Pentru amplificarea semnalelor de frecvență radio.
  • În sistemele electronice de putere se folosesc amplificatoare push-pull.

Întrebări frecvente

1). De ce se numește amplificator push-pull?

Acest amplificator are doi tranzistori în circuit. Unul dintre tranzistori împinge curentul către ieșire în timpul semiciclului pozitiv al semnalului de intrare Celălalt tranzistor trage curentul către ieșire în timpul semiciclului negativ al semnalului de intrare. Astfel, amplificatorul este numit amplificator Push-pull.

2). Ce este un amplificator Push-pull gratuit?

Utilizarea unui transformator face voluminos designul amplificatorului push-pull. Pentru a elimina acest dezavantaj, la etapa de intrare a amplificatorului Push-pull sunt folosiți doi tranzistori, un NPN și un PNP, care sunt complementari unul cu celălalt. Acest design este cunoscut sub numele de amplificator Push-pull gratuit.

3). Ce este Push-pull?

Etapa de ieșire push-pull este proiectată folosind doi tranzistori complementari care alternativ alimentează sarcina curentă și absorb curentul din sarcină.

4). De ce este utilizat Push-pull Amplifier?

Un amplificator push-pull este de obicei preferat pentru a amplifica semnalele fără distorsiuni.

5). Care amplificator are cea mai mare eficiență?

Amplificatorul Push-pull de clasa B are cea mai mare eficiență de 78,9%.

Pe lângă tranzistoare, tuburile de vid sunt, de asemenea, utilizate ca elemente active în aceste amplificatoare. In zilele de azi transformatoare sunt foarte rar folosite la etapa de ieșire a amplificatoarelor. În apăsarea simetrică, fiecare pereche de ieșire se oglindește pe cealaltă. Aici NPN-ul unei jumătăți este reflectat cu PNP-ul celeilalte. În mod similar, există cvasi-simetric, super simetric, cu pătrat, în funcție de circuitele lor de ieșire. Iată o întrebare pentru dvs., care este funcția principală a unui amplificator?