Transformator Digabungkan Penguat Daya Kelas A.

Penguat daya kelas A seperti yang dibahas pada bab sebelumnya, adalah rangkaian di mana arus keluaran mengalir untuk seluruh siklus catu masukan AC. Kami juga telah belajar tentang kerugian yang dimilikinya seperti daya keluaran yang rendah dan efisiensi. Untuk meminimalkan efek tersebut, transformator yang digabungkan dengan penguat daya kelas A telah diperkenalkan.

Itu construction of class A power amplifierdapat dipahami dengan bantuan gambar di bawah ini. Ini mirip dengan rangkaian penguat normal tetapi terhubung dengan transformator di beban kolektor.

Di sini R ₁ dan R ₂ memberikan pengaturan pembagi potensial. Resistor Re memberikan stabilisasi, C _e adalah kapasitor bypass dan R _e untuk mencegah tegangan ac. Trafo yang digunakan disini adalah trafo step down.

Primer impedansi tinggi dari transformator dihubungkan ke rangkaian kolektor impedansi tinggi. Impedansi rendah sekunder dihubungkan ke beban (umumnya pengeras suara).

Tindakan Transformer

Trafo yang digunakan dalam rangkaian kolektor adalah untuk pencocokan impedansi. R _L adalah beban yang dihubungkan pada transformator sekunder. R _L 'adalah beban pantulan di primer transformator.

Jumlah belokan di primer adalah n ₁ dan sekunder adalah n ₂ . Misalkan V ₁ dan V ₂ menjadi tegangan primer dan sekunder dan I ₁ dan I ₂ masing-masing menjadi arus primer dan sekunder. Gambar di bawah ini menunjukkan trafo dengan jelas.

Kami tahu itu

$$ \ frac {V_1} {V_2} = \ frac {n_1} {n_2} \: dan \: \ frac {I_1} {I_2} = \ frac {n_1} {n_2} $$

Atau

$$ V_1 = \ frac {n_1} {n_2} V_2 \: dan \: I_1 = \ frac {n_1} {n_2} I_2 $$

Karenanya

$$ \ frac {V_1} {I_1} = \ kiri (\ frac {n_1} {n_2} \ kanan) ^ 2 \ frac {V_2} {I_2} $$

Tapi V ₁ / I ₁ = R _L '= resistansi masukan efektif

Dan V ₂ / I ₂ = R _L = resistansi keluaran efektif

Karena itu,

$$ R_L '= \ kiri (\ frac {n_1} {n_2} \ kanan) ^ 2 R_L = n ^ 2 R_L $$

Dimana

$$ n = \ frac {nomor \: dari \: belokan \: dalam \: primer} {nomor \: dari \: belokan \: dalam \: sekunder} = \ frac {n_1} {n_2} $$

Penguat daya dapat dicocokkan dengan mengambil rasio putaran yang tepat pada transformator step down.

Operasi Sirkuit

Jika nilai puncak arus kolektor akibat sinyal sama dengan arus kolektor sinyal nol, maka diperoleh keluaran daya ac maksimum. Jadi, untuk mencapai amplifikasi lengkap, titik operasi harus terletak di tengah garis beban.

Titik operasi jelas bervariasi ketika sinyal diterapkan. Tegangan kolektor bervariasi dalam fase berlawanan dengan arus kolektor. Variasi tegangan kolektor muncul di primer transformator.

Analisis Sirkuit

Kehilangan daya pada primer diasumsikan dapat diabaikan, karena resistansinya sangat kecil.

Daya input dalam kondisi dc akan menjadi

$$ (P_ {in}) _ {dc} = (P_ {tr}) _ {dc} = V_ {CC} \ times (I_C) _Q $$

Di bawah kapasitas maksimum penguat kelas A, tegangan berayun dari (V _ce ) _maks ke nol dan arus dari (I _c ) _maks ke nol.

Karenanya

$$ V_ {rms} = \ frac {1} {\ sqrt {2}} \ left [\ frac {(V_ {ce}) _ {max} - (V_ {ce}) _ {min}} {2} \ kanan] = \ frac {1} {\ sqrt {2}} \ kiri [\ frac {(V_ {ce}) _ {maks}} {2} \ kanan] = \ frac {2V_ {CC}} {2 \ sqrt {2}} = \ frac {V_ {CC}} {\ sqrt {2}} $$

$$ I_ {rms} = \ frac {1} {\ sqrt {2}} \ left [\ frac {(I_C) _ {max} - (I_C) _ {min}} {2} \ right] = \ frac {1} {\ sqrt {2}} \ left [\ frac {(I_C) _ {max}} {2} \ right] = \ frac {2 (I_C) _Q} {2 \ sqrt {2}} = \ frac {(I_C) _Q} {\ sqrt {2}} $$

Karena itu,

$$ (P_O) _ {ac} = V_ {rms} \ times I_ {rms} = \ frac {V_ {CC}} {\ sqrt {2}} \ times \ frac {(I_C) _Q} {\ sqrt { 2}} = \ frac {V_ {CC} \ times (I_C) _Q} {2} $$

Karena itu,

Efisiensi Kolektor = $ \ frac {(P_O) _ {ac}} {(P_ {tr}) _ {dc}} $

Atau,

$$ (\ eta) _ {kolektor} = \ frac {V_ {CC} \ times (I_C) _Q} {2 \ times V_ {CC} \ times (I_C) _Q} = \ frac {1} {2} $ $

$$ = \ frac {1} {2} \ times 100 = 50 \% $$

Efisiensi penguat daya kelas A hampir dari 30% sedangkan itu telah ditingkatkan menjadi 50% dengan menggunakan penguat daya kelas A.