När behovet av långväga ljudkommunikation ökade skapade det behovet av att öka amplituden hos elektriska signaler för att sända dem över långa avstånd. Avdelningar som telefon och telegrafi, duplexöverföring etc. antog olika metoder för att rikta signalerna., Men resultaten förblev otillfredsställande. Det var omkring år 1912 som världen först introducerades för Förstärkare . Det här är enheter som kan förstärka för att öka effekten hos en insignal. I tidiga förstärkare, vakuumrör användes som senare ersattes av transistorer på 1960-talet. Det finns många typer av förstärkare baserat på de aktiva kretsarna som används för att designa dem, baserat på deras funktion, etc. ... En effektförstärkare är utformad för att öka den tillgängliga effekten för lasten. Push-pull-förstärkare är en av effektförstärkarna.
Vad är en Push-pull-förstärkare?
Push-pull-förstärkare är en typ av effektförstärkare. Den innehåller ett par aktiva enheter som ett kompletterande par transistorer . Här levererar en transistor strömmen till belastningen från den positiva strömförsörjningen och den andra sänker strömmen från lasten till marken.
Dessa förstärkare är effektivare än klass A-förstärkare. Transistorerna som finns i denna förstärkare är antifasiga. Skillnaden mellan utgångarna för dessa två transistorer ges till belastningen. Övertonerna med jämn ordning i signalen elimineras. Denna metod minskar distorsionen i signalen på grund av icke-linjära komponenter.
Dessa förstärkare kallas Push-pull-förstärkare eftersom här skjuter en av transistorerna strömmen i en riktning medan den andra drar strömmen i en annan riktning. I push-pull-förstärkaren fungerar en transistor under den positiva halvan av signalcykeln medan den andra fungerar under den negativa halvan.
Kretsschema
Kretsen för Push-pull-förstärkaren innehåller två transistorer, en NPN och en PNP-transistor, som aktiva enheter. Dessa transistorer är motfasade. En transistor blir förspänd framåt under signalens positiva halvcykel medan den andra under den negativa halvan av cykeln. För att dela insignalen i två identiska signaler 180 grader ur fas används en centraltappad kopplingstransformator T1 vid förstärkarens källa.
Denna förstärkare kan konstrueras i olika konfigurationer, t.ex. klass-A, klass-B och klass-AB push-pull-förstärkare. Kretsarna utformade för dessa klasser är olika.
Kretsschema för push-pull-förstärkare i klass A
Klass A-förstärkaren innehåller två identiska transistorer Q1 och Q2. Emitterterminalerna för dessa två transistorer är sammankopplade. Motstånd R1 och R2 används för att förspänna transistorerna. En transistor måste vara förspänd under signalens positiva halvcykel medan den andra under negativ halvcykel.
klass-a-push-pull-förstärkare
Kollektorterminalerna för dessa två transistorer är anslutna till de två ändarna av den primära lindningen av utgångstransformatorn T2. Basändarna på dessa två transistorer är anslutna till sekundärlindningen hos ingångstransformatorn T1. Strömförsörjningen är ansluten mellan mittkranen på T2-primären och emitterkorsningen för Q1, Q2.
Lasten är fäst vid transformatorn T2s sekundär. Den vilande strömmen från Q1 och Q2 flyter i motsatt riktning genom halvorna av primären för T2. Detta avbryter den magnetiska mättnaden i kretsen.
Kretsschema för push-pull-förstärkare i klass B
Det finns inga förspänningsmotstånd R1 och R2 i klass-B-förstärkaren. Här är de två transistorerna förspända vid avskärningspunkterna. Transistorerna förbrukar ingen kraft under de idealiska förhållandena. Således är effektiviteten hos push-pull-förstärkaren klass B högre än push-pull-förstärkaren i klass A.
Kretsschema för klass AB Push-pull-förstärkare
Denna krets liknar Push A-pull-förstärkare i klass A. Men till skillnad från klass A i klass AB väljs förspänningsmotståndsvärden så att transistorerna Q1 och Q2 är förspända precis ovanför spänningsavbrottet. Detta arrangemang minskar tiden under vilken transistorerna kommer att vara AV samtidigt. Således reduceras kryssförvrängningen i klass AB-förstärkaren.
Push-pull-förstärkare fungerar
Utgångssteget på denna förstärkare kan driva strömmen i båda riktningarna genom belastningen. Den innehåller två motfasade transistorer Q1 och Q2. Ingångskopplingstransformatorn T1 delar ingångssignalen i två identiska halvor, var 180: e fas. En transistor blir förspänd framåt under den positiva halvcykeln och passerar strömmen. Den andra transistorn förblir förspänd bakåt under den positiva halvcykeln. Detta tillstånd vänds när den negativa halvcykeln appliceras på transistorerna.
Kollektorströmmarna I1 och I2 från Q1 och Q2 flyter i samma riktning genom motsvarande halvor av transformatorn T2s primär. Detta inducerar en förstärkt utsignal från insignalen i sekundären på T2-transformatorn. Således är strömmen genom sekundär för T2 skillnaden mellan transistorernas kollektorströmmar.
Fördelar
Utgången från Push-pull-förstärkaren är skillnaden mellan kollektorströmmarna för de två transistorerna. Detta eliminerar övertonerna i utgången. Denna metod minskar också distorsion. Klass B-förstärkare har hög verkningsgrad och kan fungera under begränsade strömförsörjningsförhållanden. Klass B-förstärkaren har enkla kretsar och dess utgång innehåller inte ens övertoner. Cross-distorsion reduceras i Class AB-förstärkare.
Applikationer
Några av applikationerna för Push-pull-förstärkarna är följande:
- Dessa förstärkare används i RF-system.
- I digitala system används dessa förstärkare på grund av sin låga kostnad och mindre design.
- Dessa används för ljudförstärkning på TV, mobiltelefoner, datorer.
- I fjärrkommunikationssystem där låg distorsion krävs, används dessa förstärkare.
- Dessa används med högtalare.
- För förstärkning av radiofrekvenssignaler.
- I kraftelektroniska system används Push-pull-förstärkare.
Vanliga frågor
1). Varför kallas det en Push-pull-förstärkare?
Denna förstärkare har två transistorer i kretsen. En av transistorerna skjuter strömmen mot utgången under den positiva halvcykeln av insignalen. Den andra transistorn drar strömmen mot utgången under den negativa halvcykeln för insignalen. Förstärkaren kallas således Push-pull-förstärkare.
2). Vad är en gratis push-pull-förstärkare?
Användningen av en transformator gör designen av push-pull-förstärkaren skrymmande. För att avlägsna denna nackdel används två transistorer, en NPN och en PNP, som är komplementära till varandra vid ingångssteget på Push-pull-förstärkaren. Denna design är känd som den kostnadsfria push-pull-förstärkaren.
3). Vad är Push-pull?
Push-pull-utgångssteget är utformat med två komplementära transistorer som alternativt matar strömbelastning och absorberar ström från belastningen.
4). Varför används Push-pull-förstärkare?
En push-pull-förstärkare föredras vanligtvis för att förstärka signalerna utan distorsion.
5). Vilken förstärkare har högsta effektivitet?
Klass B Push-pull-förstärkare har den högsta effektiviteten på 78,9%.
Förutom transistorer används även vakuumrör som de aktiva elementen i dessa förstärkare. Nu för tiden transformatorer används mycket sällan vid förstärkarens utgångsstadium. I det symmetriska push-pull speglar varje utgångspar det andra. Här speglas NPN för ena halvan med PNP för den andra. På samma sätt finns det kvasi-symmetriska, supersymmetriska, fyrkantiga push-pull beroende på deras utgångskretsar. Här är en fråga till dig, vad är en förstärkares huvudfunktion?
