Gdy zapotrzebowanie na komunikację audio na duże odległości wzrosło, stworzyło to potrzebę zwiększenia amplitudy sygnałów elektrycznych w celu przesyłania ich na duże odległości. Działy takie jak telefonia i telegrafia, transmisja dupleksowa itp. Przyjęły różne metody wzmacniania sygnałów, ale wyniki pozostały niezadowalające. Było to około 1912 roku, kiedy świat po raz pierwszy został wprowadzony do Wzmacniacze . Są to urządzenia, które mogą wzmacniać, aby zwiększyć moc sygnału wejściowego. We wczesnych wzmacniaczach rury próżniowe były używane, które później zostały zastąpione tranzystorami w latach 60. Istnieje wiele typów wzmacniaczy opartych na obwodach aktywnych użytych do ich zaprojektowania, na podstawie ich działania itp.… Wzmacniacz mocy ma na celu zwiększenie mocy dostępnej dla obciążenia. Wzmacniacz push-pull jest jednym ze wzmacniaczy mocy.
Co to jest wzmacniacz push-pull?
Wzmacniacz przeciwsobny to rodzaj wzmacniacza mocy. Zawiera parę aktywnych urządzeń, takich jak komplementarna para tranzystory . Tutaj jeden tranzystor zasila obciążenie z dodatniego źródła zasilania, a drugi odprowadza prąd z obciążenia do ziemi.
Te wzmacniacze są bardziej wydajne niż single-ended wzmacniacze klasy A. Tranzystory obecne w tym wzmacniaczu są przeciwfazowe. Różnica między wyjściami tych dwóch tranzystorów jest podana do obciążenia. Harmoniczne parzystego rzędu obecne w sygnale są eliminowane. Ta metoda redukuje zniekształcenia obecne w sygnale z powodu składowych nieliniowych.
Wzmacniacze te nazywane są wzmacniaczami typu push-pull, ponieważ tutaj jeden z tranzystorów przepycha prąd w jednym kierunku, a drugi w innym kierunku. We wzmacniaczu przeciwsobnym jeden tranzystor pracuje podczas dodatniej połowy cyklu sygnału, a drugi podczas ujemnej połowy.
Schemat obwodu
Obwód wzmacniacza Push-pull zawiera dwa tranzystory, tranzystor NPN i PNP, jako urządzenia aktywne. Te tranzystory są przeciwfazowe. Jeden tranzystor jest polaryzowany do przodu podczas dodatniej połowy cyklu sygnału, a drugi podczas ujemnej połowy cyklu. Aby podzielić sygnał wejściowy na dwa identyczne sygnały przesunięte w fazie o 180 stopni, u źródła wzmacniacza zastosowano centralnie odczepiony transformator sprzęgający T1.
Ten wzmacniacz może być zbudowany w różnych konfiguracjach, takich jak wzmacniacze push-pull klasy A, klasy B i klasy AB. Obwody zaprojektowane dla tych zajęć są różne.
Schemat obwodu dla wzmacniacza push-pull klasy A
Wzmacniacz klasy A zawiera dwa identyczne tranzystory Q1 i Q2. Zaciski emitera tych dwóch tranzystorów są ze sobą połączone. Rezystory R1 i R2 służą do polaryzacji tranzystorów. Jeden tranzystor musi być spolaryzowany do przodu podczas dodatniego półcyklu sygnału, a drugi podczas ujemnego półcyklu.
wzmacniacz klasy a-push-pull
Zaciski kolektora tych dwóch tranzystorów są połączone z dwoma końcami uzwojenia pierwotnego transformatora wyjściowego T2. Końce podstawy tych dwóch tranzystorów są połączone z uzwojeniem wtórnym transformatora wejściowego T1. Zasilanie jest podłączone między środkowym zaczepem pierwotnego T2 a złączem nadajnika Q1, Q2.
Obciążenie jest dołączone do uzwojenia wtórnego transformatora T2. Prąd spoczynkowy z Q1 i Q2 przepływa w przeciwnym kierunku przez połówki pierwotnego T2. Eliminuje to nasycenie magnetyczne w obwodzie.
Schemat obwodu dla wzmacniacza push-pull klasy B.
We wzmacniaczu klasy B nie ma rezystorów polaryzujących R1 i R2. Tutaj dwa tranzystory są spolaryzowane w punktach odcięcia. W idealnych warunkach tranzystory nie pobierają żadnej mocy. Tym samym sprawność wzmacniacza Push-pull klasy B jest wyższa niż wzmacniacza Push-pull klasy A.
Schemat obwodu wzmacniacza push-pull klasy AB
Ten obwód jest podobny do wzmacniacza push-pull klasy A. Ale w przeciwieństwie do klasy A w klasie AB wartości rezystorów polaryzujących są dobrane tak, że tranzystory Q1 i Q2 są polaryzowane tuż powyżej odcięcia napięcia. Taki układ skraca czas, w którym tranzystory będą jednocześnie wyłączone. W ten sposób zniekształcenia krzyżowe są zredukowane we wzmacniaczu klasy AB.
Wzmacniacz push-pull działa
Stopień wyjściowy tego wzmacniacza może napędzać prąd w obu kierunkach przez obciążenie. Zawiera dwa antyfazowe tranzystory Q1 i Q2. Wejściowy transformator sprzęgający T1 dzieli sygnał wejściowy na dwie identyczne połowy, co 180 stopni przesunięte w fazie. Jeden tranzystor jest polaryzowany do przodu podczas dodatniego półcyklu i przepuszcza prąd. Drugi tranzystor pozostaje spolaryzowany wstecznie podczas dodatniego półcyklu. Warunek ten jest odwracany, gdy do tranzystorów zostanie przyłożony ujemny półcykl.
Prądy kolektora I1 i I2 z Q1 i Q2 przepływają w tym samym kierunku przez odpowiednie połówki uzwojenia pierwotnego transformatora T2. To indukuje wzmocnione wyjście sygnału wejściowego w uzwojeniu wtórnym transformatora T2. Zatem prąd przepływający przez wtórnik T2 jest różnicą między prądami kolektora tranzystorów.
Zalety
Wyjście wzmacniacza Push-pull to różnica między prądami kolektora dwóch tranzystorów. Eliminuje to harmoniczne na wyjściu. Ta metoda zmniejsza również zniekształcenia. Wzmacniacz klasy B ma wysoką sprawność i może pracować w warunkach ograniczonego zasilania. Wzmacniacz klasy B ma proste obwody, a na jego wyjściu nie ma nawet harmonicznych. Zniekształcenia krzyżowe są zredukowane we wzmacniaczach klasy AB.
Aplikacje
Niektóre zastosowania wzmacniaczy push-pull są następujące:
- Te wzmacniacze są używane w systemach RF.
- W systemach cyfrowych te wzmacniacze są używane ze względu na ich niski koszt i mniejszą konstrukcję.
- Są one używane do wzmacniania dźwięku w telewizorach, telefonach komórkowych, komputerach.
- Wzmacniacze te są używane w systemach komunikacji na duże odległości, w których wymagane są niskie zniekształcenia.
- Są one używane z głośnikami.
- Do wzmacniania sygnałów o częstotliwości radiowej.
- W układach energoelektronicznych stosowane są wzmacniacze push-pull.
FAQs
1). Dlaczego nazywa się to wzmacniaczem push-pull?
Ten wzmacniacz ma dwa tranzystory w obwodzie. Jeden z tranzystorów przesuwa prąd w kierunku wyjścia podczas dodatniego półokresu sygnału wejściowego Drugi tranzystor przyciąga prąd do wyjścia podczas ujemnego półokresu sygnału wejściowego. Zatem wzmacniacz nazywany jest wzmacniaczem przeciwsobnym.
2). Co to jest bezpłatny wzmacniacz push-pull?
Zastosowanie transformatora sprawia, że konstrukcja wzmacniacza przeciwsobnego jest nieporęczna. Aby usunąć tę wadę, na stopniu wejściowym wzmacniacza Push-pull zastosowano dwa tranzystory, NPN i PNP, które są do siebie komplementarne. Ten projekt jest znany jako bezpłatny wzmacniacz push-pull.
3). Co to jest Push-Pull?
Stopień wyjściowy przeciwsobny jest zaprojektowany przy użyciu dwóch komplementarnych tranzystorów, które na przemian dostarczają prąd obciążenia i absorbują prąd z obciążenia.
4). Dlaczego używany jest wzmacniacz push-pull?
Zazwyczaj preferowany jest wzmacniacz przeciwsobny, który wzmacnia sygnały bez zniekształceń.
5). Który wzmacniacz ma najwyższą wydajność?
Wzmacniacz push-pull klasy B ma najwyższą sprawność 78,9%.
Oprócz tranzystorów, lampy próżniowe są również używane jako elementy aktywne w tych wzmacniaczach. dzisiaj transformatory są bardzo rzadko używane na stopniu wyjściowym wzmacniaczy. W symetrycznym układzie przeciwsobnym każda para wyjść jest lustrzanym odbiciem. Tutaj NPN jednej połowy jest odzwierciedlany z PNP drugiej. Podobnie, istnieją quasi-symetryczne, super symetryczne, kwadratowe prawo Push-pull w zależności od ich obwodów wyjściowych. Oto pytanie do Ciebie, jaka jest główna funkcja wzmacniacza?
