Amplificador de potência Push-Pull Classe A

Até agora, vimos dois tipos de amplificadores de potência classe A. Os principais problemas que devem ser tratados são a baixa potência e a eficiência. É possível obter maior potência de saída e eficiência do que o amplificador Classe A usando um par de transistores combinacional denominadoPush-Pull configuração.

Neste circuito, usamos dois transistores complementares no estágio de saída com um transistor sendo um tipo NPN ou canal N, enquanto o outro transistor é um tipo PNP ou canal P (o complemento) conectado a fim de operá-los como PUSH a transistor to ON e PULL another transistor to OFFao mesmo tempo. Esta configuração push-pull pode ser feita em amplificadores classe A, classe B, classe C ou classe AB.

Construção de amplificador de potência Push-Pull Classe A

A construção do circuito amplificador de potência classe A na configuração push-pull é mostrada como na figura abaixo. Este arranjo reduz principalmente a distorção harmônica introduzida pela não linearidade das características de transferência de um único amplificador de transistor.

No arranjo de push-pull, os dois transistores idênticos T 1 e T 2, têm os seus terminais emissor de curto-circuito. O sinal de entrada é aplicado aos transistores através do transformador T r1 que fornece sinais de polaridade oposta para ambas as bases do transistor. Os coletores de ambos os transistores são conectados ao primário do transformador de saída T r2 . Ambos os transformadores têm derivação central. O V CC de alimentação é fornecida para os colectores de ambos os transistores através do primário do transformador de saída.

Os resistores R 1 e R 2 fornecem o arranjo de polarização. A carga é geralmente um alto-falante que é conectado ao secundário do transformador de saída. A relação de espiras do transformador de saída é escolhida de forma que a carga corresponda bem à impedância de saída do transistor. Portanto, a potência máxima é fornecida à carga pelo amplificador.

Operação de Circuito

A saída é coletada do transformador de saída T r2 . O primário deste transformador T r2 praticamente não tem componente CC através dele. Os transistores T 1 e T 2 têm seus coletores conectados ao primário do transformador T r2 de forma que suas correntes sejam iguais em magnitude e fluam em direções opostas através do primário do transformador T r2 .

Quando o sinal de entrada de corrente alternada for aplicada, a base do transístor T 1 é mais positiva, enquanto a base do transístor T 2 é menos positiva. Por isso o colector de corrente de i c1 do transístor T 1 aumenta enquanto o colector de corrente I c2 da transistor T 2 diminui. Essas correntes fluem em direções opostas em duas metades do primário do transformador de saída. Além disso, o fluxo produzido por essas correntes também estará em direções opostas.

Assim, a tensão através da carga será a tensão induzida, cuja magnitude será proporcional à diferença das correntes do coletor, ou seja

$$ (i_ {c1} - i_ {c2}) $$

Da mesma forma, para o sinal de entrada negativo, a corrente de coletor i c2 será maior do que i c1 . Neste caso, a tensão desenvolvida através da carga será novamente devido à diferença

$$ (i_ {c1} - i_ {c2}) $$

Como $ i_ {c2}> i_ {c1} $

A polaridade da tensão induzida na carga será invertida.

$$ i_ {c1} - i_ {c2} = i_ {c1} + (-i_ {c2}) $$

Para um melhor entendimento, consideremos a figura abaixo.

A operação geral resulta em uma tensão CA induzida no secundário do transformador de saída e, portanto, a energia CA é fornecida a essa carga.

Entende-se que, durante qualquer meio ciclo de sinal de entrada, um transistor está sendo conduzido (ou empurrado) profundamente em condução enquanto o outro é não condutor (puxado para fora). Daí o nomePush-pull amplifier. A distorção harmônica no amplificador Push-pull é minimizada de forma que todos os harmônicos pares são eliminados.

Vantagens

As vantagens do amplificador push-pull classe A são as seguintes

  • É obtida uma saída CA alta.

  • A saída está livre de harmônicos pares.

  • O efeito das tensões de ondulação é equilibrado. Eles estão presentes na fonte de alimentação devido à filtragem inadequada.

Desvantagens

As desvantagens do amplificador push-pull classe A são as seguintes

  • Os transistores devem ser idênticos, para produzir amplificação igual.
  • O rosqueamento central é necessário para os transformadores.
  • Os transformadores são volumosos e caros.