- Luokan A vahvistin
- Luokan B vahvistin
- Luokan AB vahvistin
- Tarvittavat materiaalit
- Työnnä-vedä-vahvistinpiirin toiminta
Push-Pull-vahvistin on tehovahvistin, jota käytetään kuorman korkeaan tehoon. Se koostuu kahdesta transistorista, joista toinen on NPN ja toinen on PNP. Yksi transistori työntää lähtöä positiivisella puolisyklillä ja toinen negatiivisella puolisyklillä, siksi se tunnetaan Push-Pull-vahvistimena. Push-Pull-vahvistimen etu on, että lähtötransistorissa ei ole hukkaavaa tehoa, kun signaalia ei ole. Push-Pull-vahvistimia on kolme luokitusta, mutta yleensä luokan B vahvistinta pidetään Push Pull -vahvistimena.
- Luokan A vahvistin
- Luokan B vahvistin
- AB-luokan vahvistin
Luokan A vahvistin
Luokan A kokoonpano on yleisin tehovahvistimen kokoonpano. Se koostuu vain yhdestä kytkentätransistorista, joka on asetettu pysymään päällä aina. Se tuottaa lähtösignaalin mahdollisimman pienen vääristymän ja amplitudin. A-luokan vahvistimen hyötysuhde on hyvin alhainen, lähes 30%. Luokan A vahvistimen vaiheet antavat saman määrän kuormavirtaa virrata sen läpi, vaikka tulosignaalia ei olisi kytketty, siksi lähtötransistoreihin tarvitaan suuria jäähdytyselementtejä. Piirikaavio A-luokan vahvistin on annettu alla:
Luokan B vahvistin
Luokan B vahvistin on varsinainen Push-Pull-vahvistin. Luokan B vahvistimen hyötysuhde on korkeampi kuin luokan A vahvistimen, koska se koostuu kahdesta transistorista NPN ja PNP. Luokan B vahvistinpiiri on esijännitetty siten, että kukin transistori toimii tuloaaltomuodon puolisyklillä. Siksi tämän tyyppisen vahvistinpiirin johtokulma on 180 astetta. Yksi transistori työntää lähtöä positiivisella puolisyklillä ja toinen vetää negatiivisella puolisyklillä, siksi se tunnetaan Push-Pull-vahvistimena. Seuraavassa on esitetty luokan B vahvistimen kytkentäkaavio:
Luokka B kärsi yleensä vaikutuksesta, joka tunnetaan nimellä crossover Distortion, jossa signaali vääristyy 0 V: n jännitteellä. Tiedämme, että transistori vaatii 0,7 V: n tukiaseman emitteriliitännässä sen kytkemiseksi päälle. Joten kun vaihtovirtajännitettä käytetään push-pull-vahvistimeen, se alkaa nousta 0: sta ja kunnes se saavuttaa 0,7 v, transistori pysyy OFF-tilassa eikä emme saa lähtöä. Sama tapahtuu PNP-transistorin kanssa AC-aallon negatiivisessa puolisyklissä, tätä kutsutaan kuolleeksi alueeksi. Tämän ongelman voittamiseksi diodit käytetään esijännitykseen, ja sitten vahvistin tunnetaan luokan AB vahvistimena.
Luokan AB vahvistin
Yleinen menetelmä poikittaissärön poistamiseksi luokan B vahvistimessa on molempien transistorien esijännitys pisteessä, jotka ovat hieman transistorin raja-arvon yläpuolella. Sitten tämä piiri tunnetaan luokan AB vahvistinpiirinä. Crossover-vääristymät selitetään myöhemmin tässä artikkelissa.
Luokan AB vahvistinpiiri on sekä luokan A että luokan B vahvistimen yhdistelmä. Lisäämällä diodi, transistorit ovat esijännitetyt hieman johtavassa tilassa, vaikka tukiasemassa ei ole signaalia, mikä poistaa ristikkäisväristymisongelman.
Tarvittavat materiaalit
- Muuntaja (6-0-6)
- BC557-PNP-transistori
- 2N2222-NPN-transistori
- Vastus - 1k (2 nos)
- LED
Työnnä-vedä-vahvistinpiirin toiminta
Push-Pull-vahvistinpiirin kaaviokuva koostuu kahdesta transistorista Q1 ja Q2, jotka ovat vastaavasti NPN ja PNP. Kun tulosignaali on positiivinen, Q1 alkaa johtaa ja tuottaa kopion positiivisesta tulosta lähdössä. Tällä hetkellä Q2 pysyy poissa käytöstä.
Täällä, tässä tilassa
V OUT = V IN - V BE1
Vastaavasti, kun tulosignaali on negatiivinen, Q1 sammuu ja Q2 alkaa johtaa ja tuottaa kopion negatiivisesta tulosta lähdössä.
Tässä tilassa
V OUT = V IN + V BE2
Miksi jakosuodon vääristymä tapahtuu, kun V IN saavuttaa nollan? Haluan näyttää sinulle Push-Pull-vahvistinpiirin karkean ominaiskäyrän ja lähtöaaltomuodon.
Transistorit Q1 ja Q2 eivät voi olla samanaikaisesti päällä, jotta Q1 olisi päällä, vaadimme, että V IN: n on oltava suurempi kuin Vout ja Q2: n Vin on pienempi kuin Vout. Jos V IN on yhtä suuri kuin nolla, myös Voutin on oltava yhtä suuri kuin nolla.
Nyt kun V IN nousee nollasta, lähtöjännite Vout pysyy nollaan, kunnes V IN on pienempi kuin V BE1 (mikä on noin 0,7v), missä V BE on jännite, jota tarvitaan NPN-transistorin Q1 kytkemiseen päälle. Siksi lähtöjännitteellä on kuollut vyöhyke ajanjaksolla V IN on pienempi kuin V BE tai 0,7v. Tämä sama asia tapahtuu, kun V IN pienenee nollasta, PNP-transistorin Q2 ei tehdä ennen kuin V IN on suurempi kuin V BE2 (~ 0.7V), jossa V BE2 on tarvittava jännite PÄÄLLE transistorin Q2.