Трансформаторный усилитель
Мы заметили, что основным недостатком RC-связанного усилителя является снижение эффективного сопротивления нагрузки. Это потому, что входной импеданс усилителя низкий, а его выходной импеданс высокий.
Когда они соединяются в многокаскадный усилитель, высокое выходное сопротивление одного каскада идет параллельно с низким входным сопротивлением следующего каскада. Следовательно, эффективное сопротивление нагрузки уменьшается. Эту проблему можно решить с помощьюtransformer coupled amplifier.
В усилителе с трансформаторной связью каскады усилителя связаны с помощью трансформатора. Давайте углубимся в конструктивные и эксплуатационные детали усилителя с трансформаторной связью.
Конструкция усилителя с трансформаторной связью
Схема усилителя, в которой предыдущий каскад соединяется со следующим каскадом с помощью трансформатора связи, называется усилителем с трансформаторной связью.
Трансформатор связи Т 1 используется для подачи с выхода 1- й ступени на вход 2- й ступени. Коллекторная нагрузка заменяется первичной обмоткой трансформатора. Вторичная обмотка подключена между делителем потенциала и базой 2- й ступени, которая обеспечивает ввод для 2- й ступени. Вместо конденсатора связи, как в усилителе с RC-цепочкой, в схеме усилителя с трансформаторной связью используется трансформатор для соединения любых двух каскадов.
На рисунке ниже показана принципиальная схема усилителя с трансформаторной связью.

Схема делителя потенциала R 1 и R 2 и резистор R e вместе образуют схему смещения и стабилизации. Обходной конденсатор эмиттера C e обеспечивает сигналу путь с низким реактивным сопротивлением. Резистор R L используется в качестве сопротивления нагрузки. Входной конденсатор С в настоящее время на начальном этапе усилитель пары переменного тока сигнала на базе транзистора. Конденсатор C C - это конденсатор связи, который соединяет два каскада и предотвращает помехи постоянного тока между каскадами, а также управляет смещением рабочей точки.
Работа усилителя с трансформаторной связью
Когда сигнал переменного тока подается на вход базы первого транзистора, он усиливается транзистором и появляется на коллекторе, к которому подключена первичная обмотка трансформатора.
Трансформатор, который используется в качестве соединительного устройства в этой схеме, обладает свойством изменения импеданса, что означает, что низкое сопротивление ступени (или нагрузки) может отражаться как высокое сопротивление нагрузки предыдущей ступени. Следовательно, напряжение на первичной обмотке передается в соответствии с соотношением витков вторичной обмотки трансформатора.
Эта трансформаторная связь обеспечивает хорошее согласование импедансов между каскадами усилителя. Усилитель с трансформаторной связью обычно используется для усиления мощности.
Частотная характеристика усилителя с трансформаторной связью
На рисунке ниже показана частотная характеристика усилителя с трансформаторной связью. Коэффициент усиления усилителя постоянен только для небольшого диапазона частот. Выходное напряжение равно току коллектора, умноженному на реактивное сопротивление первичной обмотки.

На низких частотах реактивное сопротивление первичной обмотки начинает падать, что приводит к уменьшению усиления. На высоких частотах емкость между витками обмоток действует как байпасный конденсатор, уменьшая выходное напряжение и, следовательно, коэффициент усиления.
Таким образом, усиление аудиосигналов не будет пропорциональным, и также появятся некоторые искажения, которые называются Frequency distortion.
Преимущества усилителя с трансформаторной связью
Ниже приведены преимущества усилителя с трансформаторной связью:
- Обеспечивается отличное согласование импеданса.
- Достигнутый выигрыш выше.
- Потери мощности в резисторах коллектора и базы не будет.
- Эффективен в эксплуатации.
Недостатки трансформаторного усилителя
Ниже приведены недостатки усилителя с трансформаторной связью:
Хотя усиление велико, оно значительно зависит от частоты. Отсюда плохая частотная характеристика.
Частотные искажения выше.
Трансформаторы обычно издают гул.
Трансформаторы громоздкие и дорогие.
Приложения
Ниже приведены применения усилителя с трансформаторной связью:
- В основном используется для согласования импеданса.
- Используется для усиления мощности.
- Используется в приложениях, где требуется максимальная передача мощности.