Čo je zosilňovač spojený s transformátorom a jeho fungovanie

Vyskúšajte Náš Nástroj Na Odstránenie Problémov





Hlavné charakteristiky signálu sú napätie a frekvencia. Ak má signál dostatočný rozsah napätia, potom môžeme prenášať informácie až na vzdialenosť a slúži na komunikácia účely. Tu je zaujímavý koncept „zosilňovač“. An zosilňovač zosilňuje napätie alebo zvyšuje hodnotu napätia. Návrh zosilňovačov sa môže uskutočniť niekoľkými spôsobmi. Málo z nich sú tranzistorové zosilňovače založené na rezistorových a kondenzátorových zosilňovačoch, transformátorové zosilňovače atď. Pre zvýšenie výkonu sú zavedené viacstupňové zosilňovače. V týchto viacstupňových zosilňovačoch je možné kaskádovať zosilňovače cez kondenzátory, transformátory, tlmivky atď. RC viazané zosilňovače má nízke zosilnenie napätia, zosilnenie napájania, nízku vstupnú impedanciu a vysokú výstupnú impedanciu. Kvôli týmto nevýhodám sa používa zosilňovač spojený s transformátorom. Pripojením transformátorov kaskádovým spôsobom v jednom stupni bude vstupná impedancia vysoká a výstupná impedancia nižšia. Na konci tohto článku pochopíme pojmy ako transformátorový zosilňovač, jeho zapojenie, fungovanie, aplikácie, výhody a nevýhody.

Čo je transformátorový zosilňovač?

Tento zosilňovač patrí do kategórie viacstupňového zosilňovača. V tomto type zosilňovača je jeden stupeň zosilňovača spojený s druhým stupňom zosilňovača pripojením „transformátora“. Pretože môžeme dosiahnuť impedančnú rovnosť prostredníctvom transformátory . Impedancie dvoch stupňov sa môžu rovnať, ak má ktorýkoľvek stupeň z transformátorov nízku alebo vysokú hodnotu impedancie. Zvyšuje sa teda aj zosilnenie napätia a zosilnenie výkonu. Tieto zosilňovače sú výhodné, keď je záťaž malá a používajú sa na účely zosilnenia výkonu.




„Dôvodom uprednostňovania transformátorov v zosilňovačoch je to, že poskytujú rovnakú impedanciu (je možné impedančné prispôsobenie zaťaženiu) prostredníctvom primárneho a sekundárneho vinutia dvoch transformátorov, ktoré sa používajú v zosilňovači.“

P1, P2 a B1, B2 sú primárne a sekundárne vinutia transformátorov. Impedancia primárnej cievky a sekundárnej cievky súvisí s B2 = B1 * (P2 / P1) ^ 2. Podľa tohto vzorca sú obidve impedancie cievky transformátora navzájom spojené.



Schéma zapojenia zosilňovača spojeného s transformátorom

Vyššie uvedená schéma zobrazuje schému zapojenia zosilňovača spojeného s transformátorom. V schéme zapojenia je výstup jedného stupňa pripojený ako vstup k zosilňovaču druhého stupňa prostredníctvom väzbového transformátora. V RC väzbovom zosilňovači je možné kaskádovať zosilňovač prvého a druhého stupňa prostredníctvom väzbového kondenzátora. Spojovací transformátor je T1 a jeho primárne a sekundárne vinutie je P1 a P2. Podobne je sekundárny transformátor T2, ktorý má primárne vinutia pl a sekundárne vinutia, označený ako p2.

zosilňovač spojený s transformátorom

zosilňovač spojený s transformátorom

  • R1 a R2 rezistory zabezpečiť predpätie a stabilizáciu obvodu.
  • Cin izoluje jednosmerný prúd a zo vstupného signálu do obvodu umožňuje iba striedavé komponenty.
  • Emitorový kondenzátor poskytuje nízku reaktančnú cestu k signálu a poskytuje stabilitu obvodu.
  • Prvý stupeň výstupu je pripojený ako vstup do druhého stupňa prostredníctvom sekundárnych vinutí (p2) primárneho transformátora.

Funguje zosilňovač spojený s transformátorom

V tomto segmente sa bude diskutovať o práci a prevádzke zosilňovača spojeného s transformátorom. Tu sa vstupný signál privádza na základňu prvého tranzistora. Pokiaľ má vstupný signál akýkoľvek jednosmerný signál, potom je možné tieto komponenty eliminovať vstupným kondenzátorom Cin. Keď je signál aplikovaný na tranzistor, potom sa zosilní a smeruje ďalej na kolektorovú svorku. Tu sa tento zosilnený výstup pripojil ako vstup do druhého stupňa zosilňovača spojeného s transformátorom cez sekundárne vinutia (p2) spojovacieho transformátora.


Potom sa toto zosilnené napätie privedie na základnú svorku druhého tranzistora sekundárneho stupňa zosilňovača spojeného s transformátorom. Transformátor má vlastnosť prispôsobenia impedancie. Touto vlastnosťou sa nízky odpor jedného stupňa môže prejaviť ako vysoký odpor zaťaženia k predchádzajúcemu stupňu. Preto je možné napätie na primárnych vinutiach prenášať podľa pomeru sekundárnych vinutí transformátora.

Frekvenčná odozva zosilňovača spojeného s transformátorom

Frekvenčná odozva zosilňovača nám umožňuje analyzovať výstupný zisk a fázovú odozvu pre konkrétnu frekvenciu alebo v širokom rozsahu frekvencií. Frekvenčná odozva ľubovoľného elektronického obvodu udáva zisk, t. J. Koľko výstupu dostaneme pre vstupný signál. Tu je na nasledujúcom obrázku znázornená frekvenčná charakteristika zosilňovača spojeného s transformátorom.

zosilňovač spojený s frekvenčnou odozvou transformátora

zosilňovač spojený s frekvenčnou odozvou transformátora

Ponúka charakteristiky nízkofrekvenčnej odozvy ako zosilňovač spojený s RC. A tiež zosilňovač spojený s transformátorom ponúka konštantný zisk v malom rozsahu frekvencií. Pri nízkych frekvenciách sa v dôsledku reaktancie primárneho transformátora p1 zisk zníži. Pri vyšších frekvenciách bude kapacita medzi závitmi transformátora pôsobiť ako kondenzátor, čo znižuje výstupné napätie a vedie k poklesu zisku.

Aplikácie zosilňovača spojeného s transformátorom

  • Väčšinou sa dá použiť v systémoch, kde sa majú vyrovnať úrovne impedancie.
  • Použiteľné v obvodoch na prenos maximálneho výkonu do výstupných zariadení, ako sú reproduktory.
  • Na účely zosilnenia výkonu sú tieto zosilňovače spojené s prenosom výhodné

Výhody

The výhody zosilňovača spojeného s transformátorom

  • Poskytuje vyšší zisk ako zosilňovač spojený s RC. Ponúka 10 až 20-krát vyššiu hodnotu zosilnenia ako zosilňovač spojený s RC.
  • Najväčšou výhodou je, že má vlastnosť impedančného prispôsobenia, ktorú je možné dosiahnuť otočným pomerom transformátora. Takže o jeden stupeň nižšiu impedanciu je možné nastaviť s vysokou impedanciou zosilňovača nasledujúceho stupňa.
  • Kolektorový rezistor a základný rezistor nemajú stratu výkonu.

Nevýhody

The nevýhody zosilňovača spojeného s transformátorom

  • Ponúka slabé frekvenčné odozvy ako zosilňovač spojený s RC, takže zisk sa líši podľa frekvencií.
  • V tejto technike je možné spojenie uskutočniť pomocou transformátorov. Vyzerá teda objemne a draho pre zvukové frekvencie.
  • Vyskytnú sa frekvenčné skreslenia rečového signálu, zvukového signálu, hudby atď.

Zosilňovač spojený s transformátorom poskytuje vysoký zisk a zosilňuje vstupný signál. Ale aby sme dosiahli väčší výkon ako tieto typy zosilňovačov, môžeme použiť výkonové zosilňovače. Výkonové zosilňovače sú vhodnejšie na dodanie väčšej energie do záťaže ako reproduktory. A rozsah vstupnej amplitúdy výkonového zosilňovača je vyšší ako napäťových zosilňovačov. A tiež vo výkonových zosilňovačoch je prúd kolektora veľmi vysoký (väčší ako 100 mA).

Výkonové zosilňovače sú klasifikované ako

  • Zosilňovač audio výkonu
  • Výkonový zosilňovač triedy A.
  • Výkonový zosilňovač triedy B.
  • Výkonový zosilňovač triedy AB
  • Výkonový zosilňovač triedy C.

Všetky tieto rôzne typy výkonových zosilňovačov sú kategorizované na základe prevádzkového režimu a stavu toku kolektorového prúdu podľa uhla vedenia vstupného signálu. Výkon triedy A je ľahko navrhnuteľný a tranzistor je v stave ZAPNUTÝ po celý vstupný cyklus. Ponúka teda vysokofrekvenčnú odozvu. Jednou z nevýhod je však nízka účinnosť. To sa dá prekonať pripojením transformátora k výkonovému zosilňovaču triedy A. Potom sa nazýva transformátorový výkonový zosilňovač triedy A. Nasledujúca schéma zapojenia zobrazuje zosilňovač triedy A spojený s transformátorom.
Môžete získať viac informácií o zosilňovači triedy A pripojenom k ​​transformátoru.

Toto je teda všetko o transformátore spojenej zosilňovač . Sú užitočné na zvýšenie úrovne napätia a výkonové zosilňovače sú užitočné na zvýšenie výkonu pre záťaž. A to sa dá zvýšiť rôznymi spojovacími technikami, ako je implementácia spojovacieho kondenzátora, transformátora medzi zosilňovačom jedného stupňa a zosilňovačom ďalšieho stupňa. Ak je možné spojenie uskutočniť cez transformátor, môžeme dosiahnuť impedančné prispôsobenie medzi vstupmi a výstupmi. A môžeme dosiahnuť vyššiu efektivitu, ako zostať technikami spájania.