Kada se povećala potreba za audio komunikacijom na velike udaljenosti, stvorila je potrebu za povećanjem amplitude električnih signala kako bi se oni prenosili na velike udaljenosti. Odjeli poput telefona i telegrafije, dvostranog prijenosa itd. Usvojili su različite metode za pojačavanje signala, ali rezultati su i dalje bili nezadovoljavajući. Bilo je to oko 1912. godine kada je svijet prvi put predstavljen Pojačala . To su uređaji koji se mogu pojačati kako bi povećali snagu ulaznog signala. U ranim pojačalima, vakuumske cijevi korišteni su koji su kasnije zamijenjeni tranzistorima 1960-ih. Postoje mnoge vrste pojačala koja se temelje na aktivnim krugovima koji se koriste za njihovo projektiranje, na temelju njihovog rada itd. Pojačalo snage dizajnirano je za povećanje snage dostupne opterećenju. Push-pull pojačalo jedno je od pojačala snage.
Što je push-pull pojačalo?
Push-pull pojačalo je vrsta pojačala snage. Sadrži par aktivnih uređaja kao što je komplementarni par tranzistori . Ovdje jedan tranzistorski izvor napajanja nosi opterećenje iz pozitivnog napajanja, a drugi ponirač struje od tereta do tla.
Ta su pojačala učinkovitija od jednokratnih pojačala klase A. Tranzistori prisutni u ovom pojačalu su fazni. Razlika između izlaza ova dva tranzistora daje se opterećenju. Harmonici parnog reda prisutni u signalu eliminiraju se. Ova metoda smanjuje izobličenja prisutna u signalu zbog nelinearnih komponenata.
Ta pojačala nazivaju se push-pull pojačala, jer ovdje jedan od tranzistora potiskuje struju u jednom smjeru, dok drugi vuče struju u drugom smjeru. U push-pull pojačalu jedan tranzistor radi tijekom pozitivne polovice signalnog ciklusa, dok drugi radi tijekom negativne polovice.
Kružni dijagram
Krug push-pull pojačala sadrži dva tranzistora, NPN i PNP tranzistor, kao aktivne uređaje. Ovi tranzistori su antifazni. Jedan tranzistor postaje pristran unaprijed tijekom pozitivne polovice ciklusa signala, dok drugi tijekom negativne polovice ciklusa. Da bi se ulazni signal podijelio na dva identična signala za 180 stupnjeva izvan faze, na izvoru pojačala koristi se središnji spojni transformator T1.
Ovo pojačalo može se izraditi u različitim konfiguracijama kao što su Push-pull pojačala klase A, klase B i klase AB. Sklopovi dizajnirani za ove klase su različiti.
Kružni dijagram za push-pull pojačalo klase A
Pojačalo klase A sadrži dva identična tranzistora Q1 i Q2. Priključci emitera ova dva tranzistora povezani su zajedno. Otpornici R1 i R2 koriste se za odstupanje tranzistora. Jedan tranzistor mora biti pristran prema naprijed tijekom pozitivnog poluciklusa signala, dok drugi tijekom negativnog poluciklusa.
pojačalo class-a-push-pull-pull
Kolektorske stezaljke ova dva tranzistora spojene su na dva kraja primarnog namota izlaznog transformatora T2. Krajevi baze ova dva tranzistora spojeni su na sekundarni namot ulaznog transformatora T1. Napajanje je povezano između središnje slavine primarnog dijela T2 i emiterskog spoja Q1, Q2.
Opterećenje je pričvršćeno na sekundaru transformatora T2. Struja mirovanja iz Q1 i Q2 teče u suprotnom smjeru kroz polovice primarne T2. Ovo poništava magnetsko zasićenje u krugu.
Kružna shema za push-pull pojačalo klase B
U pojačalu klase B ne postoje pristranski otpornici R1 i R2. Ovdje su dva tranzistora pristrana na graničnim točkama. Tranzistori ne troše nikakvu snagu tijekom idealnih uvjeta. Dakle, učinkovitost push-pull pojačala klase B veća je od push-pull pojačala klase A.
Kružni dijagram potisnog pojačala klase AB
Ovaj je krug sličan push-pull pojačalu klase A. No, za razliku od klase A u klasi AB, vrijednosti otpornika s prednaponima odabiru se tako da tranzistori Q1 i Q2 budu pristrani neposredno iznad smanjenja napona. Ovaj raspored smanjuje vrijeme tijekom kojeg će tranzistori istovremeno biti ISKLJUČENI. Dakle, prekoračenje izobličenja je smanjeno u pojačalu klase AB.
Push-pull pojačalo radi
Izlazni stupanj ovog pojačala može provoditi struju u oba smjera kroz opterećenje. Sadrži dva antifazna tranzistora Q1 i Q2. Ulazni spojni transformator T1 dijeli ulazni signal na dvije identične polovice, svakih 180 stupnjeva izvan faze. Jedan tranzistor ima pristranost prema naprijed tijekom pozitivnog poluciklusa i prolazi struju. Drugi tranzistor ostaje unatrag pristran tijekom pozitivnog poluciklusa. Ovo je stanje obrnuto kada se negativni poluciklus primijeni na tranzistore.
Struje kolektora I1 i I2 iz Q1 i Q2 teku u istom smjeru kroz odgovarajuće polovice primarne struje transformatora T2. To inducira pojačani izlaz ulaznog signala u sekundaru T2 transformatora. Dakle, struja kroz sekundarnu T2 je razlika između kolektorskih struja tranzistora.
Prednosti
Izlaz push-pull pojačala je razlika između kolektorskih struja dvaju tranzistora. Ovo eliminira harmonike u izlazu. Ova metoda također smanjuje izobličenja. Pojačalo klase B ima visoku učinkovitost i može raditi u ograničenim uvjetima napajanja. Pojačalo klase B ima jednostavne sklopove i njegov izlaz ne sadrži čak ni harmonike. Unakrsna izobličenja smanjena su u pojačalima klase AB.
Prijave
Neke od primjena push-pull pojačala su sljedeće -
- Ova pojačala koriste se u RF sustavima.
- U digitalnim sustavima ta se pojačala koriste zbog niske cijene i manjeg dizajna.
- Koriste se za pojačanje zvuka na TV-u, mobitelima, računalima.
- U komunikacijskim sustavima na velike udaljenosti gdje su potrebna mala izobličenja, koriste se ova pojačala.
- Oni se koriste s zvučnicima.
- Za pojačanje radiofrekvencijskih signala.
- U energetskim elektroničkim sustavima koriste se push-pull pojačala.
Najčešća pitanja
1). Zašto se naziva Push-pull pojačalo?
Ovo pojačalo ima dva tranzistora u krugu. Jedan od tranzistora gura struju prema izlazu tijekom pozitivnog poluciklusa ulaznog signala Drugi tranzistor povlači struju prema izlazu tijekom negativnog poluciklusa ulaznog signala. Dakle, pojačalo se naziva push-pull pojačalom.
2). Što je besplatno push-pull pojačalo?
Upotreba transformatora čini dizajn dvosmjernog pojačala glomaznim. Da bi se uklonio taj nedostatak, na ulaznom stupnju push-pull pojačala koriste se dva tranzistora, NPN i PNP, koji su međusobno komplementarni. Ovaj dizajn poznat je kao besplatno push-pull pojačalo.
3). Što je Push-pull?
Izlazni stupanj push-pull dizajniran je pomoću dva komplementarna tranzistora koji alternativno napajaju strujno opterećenje i apsorbiraju struju iz tereta.
4). Zašto se koristi push-pull pojačalo?
Obično se preferira push-pull pojačalo za pojačavanje signala bez izobličenja.
5). Koje pojačalo ima najveću učinkovitost?
Push-pull pojačalo klase B ima najveću učinkovitost od 78,9%.
Osim tranzistora, vakuumske cijevi se također koriste kao aktivni elementi u ovim pojačalima. Ovih dana transformatori vrlo se rijetko koriste na izlaznom stupnju pojačala. U simetričnom push-pull-u svaki izlazni par zrcali drugi. Ovdje se NPN jedne polovice preslikava s PNP-om druge. Slično tome, postoje kvazisimetrični, super simetrični, kvadratni zakoni Push-pull, ovisno o njihovim izlaznim krugovima. Evo pitanja za vas, koja je glavna funkcija pojačala?
