Transformatorgekoppelter Verstärker
Wir haben beobachtet, dass der Hauptnachteil eines RC-gekoppelten Verstärkers darin besteht, dass der effektive Lastwiderstand verringert wird. Dies liegt daran, dass die Eingangsimpedanz eines Verstärkers niedrig ist, während seine Ausgangsimpedanz hoch ist.
Wenn sie zu einem mehrstufigen Verstärker gekoppelt werden, verläuft die hohe Ausgangsimpedanz einer Stufe parallel zur niedrigen Eingangsimpedanz der nächsten Stufe. Daher wird der effektive Lastwiderstand verringert. Dieses Problem kann durch a überwunden werdentransformer coupled amplifier.
In einem transformatorgekoppelten Verstärker werden die Stufen des Verstärkers unter Verwendung eines Transformators gekoppelt. Lassen Sie uns auf die konstruktiven und betrieblichen Details eines transformatorgekoppelten Verstärkers eingehen.
Aufbau eines transformatorgekoppelten Verstärkers
Die Verstärkerschaltung, in der die vorherige Stufe unter Verwendung eines Kopplungstransformators mit der nächsten Stufe verbunden ist, wird als transformatorgekoppelter Verstärker bezeichnet.
Der Kopplungstransformator T 1 verwendet , um die Leistung von 1 zuzuführen st Stufe mit dem Eingang der 2 nd Stufe. Die Kollektorlast wird durch die Primärwicklung des Transformators ersetzt. Die Sekundärwicklung ist zwischen dem Spannungsteiler und der Basis 2 verbunden nd Stufe, die den Eingang zu dem 2 liefert nd Stufe. Anstatt den Kondensator wie bei einem RC-gekoppelten Verstärker zu koppeln, wird ein Transformator zum Koppeln von zwei beliebigen Stufen in der transformatorgekoppelten Verstärkerschaltung verwendet.
Die folgende Abbildung zeigt den Schaltplan eines transformatorgekoppelten Verstärkers.
Das Potentialteilernetzwerk R 1 und R 2 und der Widerstand R e bilden zusammen das Vorspannungs- und Stabilisierungsnetzwerk. Der Emitter-Bypass-Kondensator Ce bietet einen Pfad mit niedriger Reaktanz zum Signal. Der Widerstand R L wird als Lastimpedanz verwendet. Der Eingangskondensator C in Gegenwart in der Anfangsstufe des Verstärkers koppelt AC - Signal an die Basis des Transistors. Der Kondensator C C ist der Koppelkondensator, der zwei Stufen verbindet und Gleichstromstörungen zwischen den Stufen verhindert und die Verschiebung des Betriebspunkts steuert.
Betrieb eines transformatorgekoppelten Verstärkers
Wenn ein Wechselstromsignal an den Eingang der Basis des ersten Transistors angelegt wird, wird es vom Transistor verstärkt und erscheint an dem Kollektor, an den die Primärwicklung des Transformators angeschlossen ist.
Der Transformator, der in dieser Schaltung als Kopplungsvorrichtung verwendet wird, hat die Eigenschaft der Impedanzänderung, was bedeutet, dass der niedrige Widerstand einer Stufe (oder Last) als hoher Lastwiderstand gegenüber der vorherigen Stufe reflektiert werden kann. Daher wird die Spannung an der Primärwicklung gemäß dem Windungsverhältnis der Sekundärwicklung des Transformators übertragen.
Diese Transformatorkopplung bietet eine gute Impedanzanpassung zwischen den Stufen des Verstärkers. Der transformatorgekoppelte Verstärker wird im Allgemeinen zur Leistungsverstärkung verwendet.
Frequenzgang des transformatorgekoppelten Verstärkers
Die folgende Abbildung zeigt den Frequenzgang eines transformatorgekoppelten Verstärkers. Die Verstärkung des Verstärkers ist nur für einen kleinen Frequenzbereich konstant. Die Ausgangsspannung ist gleich dem Kollektorstrom multipliziert mit der Reaktanz der Primärwicklung.
Bei niedrigen Frequenzen beginnt die Reaktanz des Primärs zu fallen, was zu einer verringerten Verstärkung führt. Bei hohen Frequenzen wirkt die Kapazität zwischen den Wicklungen der Wicklungen als Bypass-Kondensator, um die Ausgangsspannung und damit die Verstärkung zu verringern.
Daher wird die Verstärkung von Audiosignalen nicht proportional sein und es wird auch eine gewisse Verzerrung eingeführt, die als bezeichnet wird Frequency distortion.
Vorteile des transformatorgekoppelten Verstärkers
Das Folgende sind die Vorteile eines transformatorgekoppelten Verstärkers -
- Eine ausgezeichnete Impedanzanpassung wird bereitgestellt.
- Der erzielte Gewinn ist höher.
- Bei Kollektor- und Basiswiderständen tritt kein Leistungsverlust auf.
- Effizient im Betrieb.
Nachteile des transformatorgekoppelten Verstärkers
Das Folgende sind die Nachteile eines transformatorgekoppelten Verstärkers -
Obwohl die Verstärkung hoch ist, variiert sie erheblich mit der Frequenz. Daher ein schlechter Frequenzgang.
Die Frequenzverzerrung ist höher.
Transformatoren neigen dazu, Brummen zu erzeugen.
Transformatoren sind sperrig und teuer.
Anwendungen
Das Folgende sind die Anwendungen eines transformatorgekoppelten Verstärkers -
- Wird hauptsächlich für Impedanzanpassungszwecke verwendet.
- Wird zur Leistungsverstärkung verwendet.
- Wird in Anwendungen verwendet, in denen eine maximale Leistungsübertragung erforderlich ist.