Da behovet for langdistancekommunikation steg, skabte det behovet for at øge amplituden af elektriske signaler for at transmittere dem over lange afstande. Afdelinger som telefon og telegrafi, duplex transmission osv. Anvendte forskellige metoder til rigeligt med signalerne., Men resultaterne forblev utilfredsstillende. Det var omkring året 1912, at verden først blev introduceret til Forstærkere . Dette er enheder, der kan forstærkes for at øge effekten af et indgangssignal. I tidlige forstærkere, vakuumrør blev brugt, som senere blev erstattet af transistorer i 1960'erne. Der er mange typer forstærkere baseret på de aktive kredsløb, der bruges til at designe dem, baseret på deres drift osv ... En effektforstærker er designet til at øge den tilgængelige effekt til belastningen. Push-pull forstærker er en af effektforstærkerne.
Hvad er en Push-pull forstærker?
Push-pull forstærker er en type effektforstærker. Den indeholder et par aktive enheder såsom et komplementært par transistorer . Her leverer den ene transistor strømmen til belastningen fra den positive strømforsyning, og den anden synker strømmen fra belastningen til jorden.
Disse forstærkere er mere effektive end klasse A-forstærkere med en ende. Transistorer til stede i denne forstærker er antifasede. Forskellen mellem udgangene fra disse to transistorer tildeles belastningen. De ensartede harmoniske tilstedeværende i signalet fjernes. Denne metode reducerer forvrængningen i signalet på grund af ikke-linearitetskomponenter.
Disse forstærkere kaldes Push-pull forstærkere, fordi her skubber en af transistorer strømmen i den ene retning, mens den anden trækker strømmen i en anden retning. I push-pull-forstærkeren fungerer en transistor i den positive halvdel af signalcyklussen, mens den anden fungerer i den negative halvdel.
Kredsløbsdiagram
Push-pull-forstærkerens kredsløb indeholder to transistorer, en NPN og en PNP-transistor, som aktive enheder. Disse transistorer er antifasede. En transistor forspændes fremad under signalets positive halve cyklus, mens den anden under den negative halvdel af cyklen. For at opdele indgangssignalet i to identiske signaler 180 grader ud af fase, anvendes en center-tappet koblingstransformator T1 ved forstærkerens kilde.
Denne forstærker kan konstrueres i forskellige konfigurationer såsom klasse A, klasse B og klasse-AB push-pull forstærkere. Kredsløbene designet til disse klasser er forskellige.
Kredsløbsdiagram for klasse A push-pull forstærker
Klasse A-forstærkeren indeholder to identiske transistorer Q1 og Q2. Emitterterminalerne på disse to transistorer er forbundet sammen. Modstande R1 og R2 anvendes til forspænding af transistorer. En transistor skal være forspændt under signalets positive halvcyklus, mens den anden under negativ halvcyklus.
klasse-a-push-pull-forstærker
Samlerterminalerne på disse to transistorer er forbundet med de to ender af den primære vikling af udgangstransformatoren T2. Basisenderne på disse to transistorer er forbundet med sekundærviklingen af indgangstransformatoren T1. Strømforsyningen er forbundet mellem midterhanen på den primære T2 og emitterkrydsningen til Q1, Q2.
Belastningen er fastgjort til transformatorens T2 sekundære. Den hvilestrøm fra Q1 og Q2 flyder i den modsatte retning gennem halvdelene af den primære del af T2. Dette annullerer den magnetiske mætning i kredsløbet.
Kredsløbsdiagram for klasse B push-pull forstærker
Der er ingen forspændingsmodstande R1 og R2 i klasse-B forstærkeren. Her er de to transistorer forudindtaget ved afskæringspunkterne. Transistorer bruger ikke strøm under de ideelle forhold. Således er effektiviteten af klasse B Push-pull forstærker højere end klasse A Push-pull forstærkeren.
Kredsløbsdiagram for klasse AB Push-pull forstærker
Dette kredsløb svarer til klasse A Push-pull forstærker. Men i modsætning til klasse A i klasse AB vælges forspændingsmodstandsværdier således, at transistorer Q1 og Q2 er forspændte lige over spændingsnedskæringen. Dette arrangement reducerer den tid, i hvilken transistorer vil være OFF samtidigt. Således reduceres krydsforvrængning i klasse AB-forstærkeren.
Push-pull forstærker fungerer
Udgangstrinnet på denne forstærker kan køre strømmen i begge retninger gennem belastningen. Den indeholder to antifasede transistorer Q1 og Q2. Indgangskoblingstransformatoren T1 deler indgangssignalet i to identiske halvdele hver 180 grader ud af fase. En transistor bliver forspændt fremad under den positive halvcyklus og passerer strømmen. Den anden transistor forbliver forudindtaget under den positive halvcyklus. Denne tilstand vendes, når den negative halvcyklus anvendes på transistorer.
Samlerstrømmene I1 og I2 fra Q1 og Q2 strømmer i samme retning gennem de tilsvarende halvdele af den primære af transformeren T2. Dette inducerer et forstærket output af indgangssignalet i sekundæren af T2-transformeren. Således er strømmen gennem sekundær for T2 forskellen mellem transistorernes kollektorstrømme.
Fordele
Outputtet fra Push-pull-forstærkeren er forskellen mellem de to transistors kollektorstrømme. Dette eliminerer harmoniske i output. Denne metode reducerer også forvrængning. Klasse B-forstærker har høj effektivitet og kan arbejde under begrænsede strømforsyningsforhold. Klasse B-forstærkeren har enkle kredsløb, og dens output indeholder ikke engang harmoniske. Krydsforvrængning reduceres i klasse AB forstærkere.
Ansøgninger
Nogle af anvendelserne af Push-pull forstærkere er som følger -
- Disse forstærkere bruges i RF-systemer.
- I digitale systemer bruges disse forstærkere på grund af deres lave omkostninger og mindre design.
- Disse bruges til lydforstærkning på tv, mobiltelefoner, computere.
- I langdistancekommunikationssystemer, hvor der kræves lav forvrængning, anvendes disse forstærkere.
- Disse bruges sammen med højttalere.
- Til forstærkning af radiofrekvenssignaler.
- I kraftelektroniske systemer anvendes Push-pull-forstærkere.
Ofte stillede spørgsmål
1). Hvorfor kaldes det en Push-pull forstærker?
Denne forstærker har to transistorer i kredsløbet. En af transistorer skubber strømmen mod output under den positive halvcyklus af indgangssignalet. Den anden transistor trækker strømmen mod udgangen under den negative halvcyklus af indgangssignalet. Derfor kaldes forstærkeren som Push-pull-forstærker.
2). Hvad er en gratis push-pull forstærker?
Brugen af en transformer gør designet af push-pull-forstærkeren voluminøst. For at fjerne denne ulempe anvendes to transistorer, en NPN og en PNP, som er komplementære til hinanden, ved indgangstrinnet til Push-pull-forstærkeren. Dette design er kendt som den gratis push-pull-forstærker.
3). Hvad er Push-pull?
Push-pull-udgangstrinnet er designet ved hjælp af to komplementære transistorer, der alternativt leverer strømbelastning og absorberer strøm fra belastningen.
4). Hvorfor bruges Push-pull forstærker?
En push-pull-forstærker foretrækkes normalt til at forstærke signalerne uden forvrængning.
5). Hvilken forstærker har den højeste effektivitet?
Klasse B Push-pull-forstærker har den højeste effektivitet på 78,9%.
Ud over transistorer bruges vakuumrør også som de aktive elementer i disse forstærkere. I dag transformere bruges meget sjældent i forstærkernes outputfase. I det symmetriske push-pull spejler hvert outputpar det andet. Her spejles NPN på den ene halvdel med PNP af den anden. Tilsvarende er der kvasi-symmetriske, super-symmetriske, firkantede lov Push-pull afhængigt af deres output kredsløb. Her er et spørgsmål til dig, hvad er en forstærkers hovedfunktion?
