Da behovet for lydkommunikasjon over lang avstand økte, skapte det behovet for å øke amplituden til elektriske signaler for å overføre dem over lange avstander. Avdelinger som telefon og telegrafi, tosidig overføring osv. Brukte forskjellige metoder for å få signaler., Men resultatene forble utilfredsstillende. Det var rundt året 1912 at verden først ble introdusert for Forsterkere . Dette er enheter som kan forsterkes for å øke effekten til et inngangssignal. I tidlige forsterkere, vakuum-rør ble brukt som senere ble erstattet av transistorer på 1960-tallet. Det er mange typer forsterkere basert på de aktive kretsene som brukes til å designe dem, basert på deres drift osv ... En effektforsterker er designet for å øke effekten som er tilgjengelig for lasten. Push-pull-forsterker er en av effektforsterkerne.
Hva er en Push-pull-forsterker?
Push-pull Forsterker er en type effektforsterker. Den inneholder et par aktive enheter, for eksempel et komplementært par transistorer . Her leverer den ene transistoren kraften til belastningen fra den positive strømforsyningen, og den andre synker strømmen fra lasten til bakken.
Disse forsterkerne er mer effektive enn klasse A-forsterkere. Transistorene som er tilstede i denne forsterkeren er anti-faset. Forskjellen mellom utgangene til disse to transistorer er gitt til belastningen. De harmoniske harmoniene som er tilstede i signalet blir eliminert. Denne metoden reduserer forvrengningen i signalet på grunn av ikke-linearitetskomponenter.
Disse forsterkerne kalles Push-pull-forsterkere fordi her skyver en av transistorene strømmen i en retning mens den andre trekker strømmen i en annen retning. I push-pull-forsterkeren fungerer en transistor i den positive halvdelen av signalsyklusen mens den andre fungerer i den negative halvdelen.
Kretsdiagram
Kretsen til Push-pull-forsterkeren inneholder to transistorer, en NPN og en PNP-transistor, som aktive enheter. Disse transistorene er fasefaste. En transistor blir forspent i løpet av den positive halvsyklusen til signalet, mens den andre i løpet av den negative halvdelen av syklusen. For å dele inngangssignalet i to identiske signaler 180 grader utenfor fase, brukes en sentralt koblet transformator T1 ved kilden til forsterkeren.
Denne forsterkeren kan konstrueres i forskjellige konfigurasjoner, for eksempel Klasse A, Klasse B og Klasse-AB Push-pull-forsterkere. Kretsene designet for disse klassene er forskjellige.
Kretsdiagram for klasse A push-pull-forsterker
Klasse A-forsterkeren inneholder to identiske transistorer Q1 og Q2. Emitterterminalene til disse to transistorene er koblet sammen. Motstander R1 og R2 brukes til å forspenne transistorene. En transistor må være forspent i løpet av den positive halvsyklusen til signalet, mens den andre under negativ halvsyklus.
klasse-a-push-pull-forsterker
Samlerterminalene til disse to transistorer er koblet til de to endene av primærviklingen av utgangstransformatoren T2. Basisendene på disse to transistorene er koblet til sekundærviklingen til inngangstransformatoren T1. Strømforsyningen er koblet mellom midtkranen til primæren til T2 og emitterkrysset til Q1, Q2.
Lasten er festet til sekundæren til transformatoren T2. Hvilestrømmen fra Q1 og Q2 flyter i motsatt retning gjennom halvdelene av primæren til T2. Dette avbryter magnetisk metning i kretsen.
Kretsdiagram for klasse B push-pull-forsterker
Det er ingen forspenningsmotstander R1 og R2 i klasse-B forsterkeren. Her er de to transistorene forspent ved avskjæringspunktene. Transistorene bruker ikke strøm under de ideelle forholdene. Dermed er effektiviteten til klasse B Push-pull-forsterker høyere enn Class-A Push-pull-forsterkeren.
Kretsdiagram for klasse AB Push-pull-forsterker
Denne kretsen ligner på klasse A Push-pull-forsterker. Men i motsetning til klasse A i klasse AB er forspenningsmotstandsverdier valgt slik at transistorene Q1 og Q2 er forspent like over spenningen. Dette arrangementet reduserer tiden transistorene vil være AV samtidig. Dermed blir kryss over forvrengning redusert i Class AB-forsterkeren.
Push-pull-forsterker fungerer
Utgangstrinnet til denne forsterkeren kan kjøre strømmen i begge retninger gjennom belastningen. Den inneholder to antifasede transistorer Q1 og Q2. Inngangskoblingstransformatoren T1 deler inngangssignalet i to identiske halvdeler, hver 180 grader ut av fase. En transistor blir forspent i løpet av den positive halvsyklusen og passerer strømmen. Den andre transistoren forblir forspent bakover i løpet av den positive halvsyklusen. Denne tilstanden blir reversert når den negative halvsyklusen blir brukt på transistorene.
Kollektorstrømmene I1 og I2 fra Q1 og Q2 strømmer i samme retning gjennom de tilsvarende halvdelene av primæren til transformatoren T2. Dette induserer en forsterket utgang fra inngangssignalet i sekundæren til T2-transformatoren. Dermed er strømmen gjennom sekundær av T2 forskjellen mellom kollektorstrømmene til transistorene.
Fordeler
Utgangen fra Push-pull-forsterkeren er forskjellen mellom kollektorstrømmene til de to transistorene. Dette eliminerer harmonene i utgangen. Denne metoden reduserer også forvrengning. Klasse B-forsterker har høy effektivitet og kan fungere under begrensede strømforsyningsforhold. Klasse B-forsterkeren har enkle kretsløp og utgangen inneholder ikke engang harmoniske. Kryssforvrengning reduseres i klasse AB-forsterkere.
applikasjoner
Noen av applikasjonene til Push-pull-forsterkere er som følger -
- Disse forsterkerne brukes i RF-systemer.
- I digitale systemer brukes disse forsterkerne på grunn av deres lave kostnader og mindre design.
- Disse brukes til lydforsterkning på TV, mobiltelefoner, datamaskiner.
- I fjernkommunikasjonssystemer der det kreves lav forvrengning, brukes disse forsterkerne.
- Disse brukes med høyttalere.
- For forsterkning av radiofrekvenssignaler.
- I kraftelektroniske systemer brukes push-pull-forsterkere.
Vanlige spørsmål
1). Hvorfor kalles det en Push-pull-forsterker?
Denne forsterkeren har to transistorer i kretsen. En av transistorene skyver strømmen mot utgang under positiv halvsyklus av inngangssignalet. Den andre transistoren trekker strømmen mot utgangen under den negative halvsyklusen til inngangssignalet. Forsterkeren kalles således Push-pull-forsterker.
2). Hva er en gratis push-pull-forsterker?
Bruken av en transformator gjør utformingen av push-pull-forsterkeren klumpete. For å fjerne denne ulempen brukes to transistorer, en NPN og en PNP, som er komplementære til hverandre, på inngangstrinnet til Push-pull-forsterkeren. Dette designet er kjent som den komplette push-pull-forsterkeren.
3). Hva er Push-pull?
Push-pull-utgangstrinnet er designet med to komplementære transistorer som alternativt tilfører strømbelastning og absorberer strøm fra lasten.
4). Hvorfor brukes Push-pull-forsterker?
En push-pull-forsterker er vanligvis foretrukket for å forsterke signalene uten forvrengning.
5). Hvilken forsterker har høyest effektivitet?
Klasse B Push-pull-forsterker har den høyeste effektiviteten på 78,9%.
Foruten transistorer, brukes også vakuumrør som de aktive elementene i disse forsterkerne. Nå for tiden transformatorer brukes veldig sjelden på utgangstrinnet til forsterkerne. I det symmetriske push-pull, speiler hvert utgangspar det andre. Her speiles NPN på den ene halvdelen med PNP på den andre. Tilsvarende er det kvasi-symmetrisk, super-symmetrisk, firkantet lov Push-pull avhengig av deres utgangskretser. Her er et spørsmål til deg, hva er hovedfunksjonen til en forsterker?
