Tlačiť

Push-Pull zosilňovač je výkonový zosilňovač, ktorý sa používa na dodávanie vysokého výkonu do záťaže. Skladá sa z dvoch tranzistorov, v ktorých jeden je NPN a druhý PNP. Jeden tranzistor tlačí výstup na kladný pol cyklu a druhý ťahá na záporný pol cyklu, preto je známy ako Push-Pull zosilňovač. Výhodou zosilňovača Push-Pull je, že vo výstupnom tranzistore nie je rozptýlený výkon, keď nie je prítomný signál. Existujú tri klasifikácie zosilňovača Push-Pull, ale všeobecne sa zosilňovač triedy B považuje za zosilňovač Push Pull.

• Zosilňovač triedy A.
• Zosilňovač triedy B.
• Zosilňovač triedy AB

Zosilňovač triedy A.

Konfigurácia triedy A je najbežnejšou konfiguráciou výkonového zosilňovača. Skladá sa iba z jedného spínacieho tranzistora, ktorý je nastavený tak, aby vždy zostal zapnutý. Produkuje minimálne skreslenie a maximálnu amplitúdu výstupného signálu. Účinnosť zosilňovača triedy A je veľmi nízka, približne 30%. Stupne zosilňovača triedy A umožňujú, aby ním prechádzalo rovnaké množstvo záťažového prúdu, aj keď nie je pripojený vstupný signál, preto sú pre výstupné tranzistory potrebné veľké chladiče. Schéma zapojenia pre triedy A zosilňovač je uvedený nižšie:

Zosilňovač triedy B

Zosilňovač triedy B je skutočný zosilňovač Push-Pull. Účinnosť zosilňovača triedy B je vyššia ako zosilňovača triedy A, pretože sa skladá z dvoch tranzistorov NPN a PNP. Obvod zosilňovača triedy B je predpätý takým spôsobom, že každý tranzistor bude pracovať v jednej polovici cyklu vstupného tvaru vlny. Preto je uhol vedenia tohto typu zosilňovacieho obvodu 180 stupňov. Jeden tranzistor tlačí výstup na kladný pol cyklu a druhý ťahá na záporný pol cyklu, preto je známy ako Push-Pull zosilňovač. Schéma zapojenia zosilňovača triedy B je uvedená nižšie:

Trieda B všeobecne trpí účinkom známym ako crossoverové skreslenie, pri ktorom je signál skreslený pri 0 V. Vieme, že na zapnutie tranzistora je potrebných 0,7 V na prechode báza-emitor. Takže keď je na push-pull zosilňovač privádzané vstupné striedavé napätie, začne sa zvyšovať od 0 a kým nedosiahne 0,7v, tranzistor zostane v stave VYPNUTÝ a nedostaneme žiadny výstup. To isté sa deje s PNP tranzistorom v zápornom polovičnom cykle vlny AC, ktorý sa nazýva mŕtva zóna. Na prekonanie tohto problému sa na predpätie používajú diódy a potom je zosilňovač známy ako zosilňovač triedy AB.

Zosilňovač triedy AB

Bežnou metódou na odstránenie krížového skreslenia zosilňovača triedy B je predpätie oboch tranzistorov v bode mierne nad hraničným bodom tranzistora. Potom je tento obvod známy ako zosilňovací obvod triedy AB. Krížové skreslenie je neskôr vysvetlené v tomto článku.

Obvod zosilňovača triedy AB je kombináciou zosilňovača triedy A aj triedy B. Pridaním diódy sú tranzistory predpäté v mierne vodivom stave, aj keď na základnej svorke nie je žiadny signál, čím sa odstráni problém s kríženým skreslením.

Potrebné materiály

• Transformátor (6-0-6)
• BC557-PNP tranzistor
• Tranzistor 2N2222-NPN
• Rezistor - 1k (2 nosy)
• LED

Pracovanie obvodu zosilňovača push-pull

Schéma zapojenia zosilňovača Push-Pull sa skladá z dvoch tranzistorov Q1 a Q2, ktoré sú NPN a PNP. Keď je vstupný signál kladný, Q1 začne viesť a na výstupe vytvorí repliku kladného vstupu. V tomto okamihu zostáva Q2 vypnutý.

Tu, v tomto stave

V _OUT = V _IN - V _BE1

Podobne, keď je vstupný signál záporný, Q1 sa vypne a Q2 začne dirigovať a vytvárať repliku záporného vstupu na výstupe.

V tomto stave

V _OUT = V _IN + V _BE2

Prečo sa teda deje krížové skreslenie, keď V _IN dosiahne nulu? Ukážem vám hrubý charakteristický diagram a tvar výstupnej vlny zosilňovacieho obvodu Push-Pull.

Tranzistor Q1 a Q2 nemôžu byť súčasne ZAPNUTÉ, aby bol Q1 zapnutý, požadujeme, aby V _IN bol väčší ako Vout a pre Q2 Vin musel byť menší ako Vout. Ak sa V _IN rovná nule, musí sa tiež Vout rovnať nule.

Teraz, keď sa V _IN zvyšuje z nuly, výstupné napätie Vout zostane nulové, kým V _IN nebude menšie ako V _BE1 (čo je približne 0,7 v), kde V _BE je napätie potrebné na zapnutie tranzistora NPN Q1. Preto výstupné napätie vykazuje mŕtvu zónu počas periódy V _IN je menšie ako V _BE alebo 0,7v. To isté sa stane, keď V _IN klesá z nuly, PNP tranzistor Q2 nebude viesť, kým V _IN nebude väčšie ako V _BE2 (~ 0,7v), kde V _BE2 je napätie potrebné na zapnutie tranzistora Q2.