Push-Pull Class A เพาเวอร์แอมป์

จนถึงตอนนี้เราได้เห็นเพาเวอร์แอมป์คลาส A สองประเภท ปัญหาหลักที่ควรจัดการคือกำลังขับต่ำและมีประสิทธิภาพ เป็นไปได้ที่จะได้รับกำลังขับและประสิทธิภาพที่ดีกว่าของแอมพลิฟายเออร์คลาส A โดยใช้คู่ทรานซิสเตอร์แบบผสมที่เรียกว่าPush-Pull การกำหนดค่า

ในวงจรนี้เราใช้ทรานซิสเตอร์เสริมสองตัวในขั้นตอนการส่งออกโดยทรานซิสเตอร์ตัวหนึ่งเป็นชนิด NPN หรือ N-channel ในขณะที่ทรานซิสเตอร์อีกตัวเป็นชนิด PNP หรือ P-channel (ส่วนเสริม) ที่เชื่อมต่อเพื่อให้ใช้งานได้เช่น PUSH a transistor to ON และ PULL another transistor to OFFในเวลาเดียวกัน. การกำหนดค่า push-pull นี้สามารถทำได้ในแอมพลิฟายเออร์คลาส A คลาส B คลาส C หรือคลาส AB

โครงสร้างของเพาเวอร์แอมป์คลาส A แบบ Push-Pull

การสร้างวงจรเพาเวอร์แอมป์คลาส A ในการกำหนดค่าแบบกด - ดึงแสดงดังรูปด้านล่าง การจัดเรียงนี้ส่วนใหญ่จะช่วยลดความผิดเพี้ยนของฮาร์มอนิกที่เกิดจากความไม่เป็นเชิงเส้นของลักษณะการถ่ายโอนของเครื่องขยายสัญญาณทรานซิสเตอร์ตัวเดียว

ในการจัดเรียงแบบ Push-pull ทรานซิสเตอร์ที่เหมือนกันสองตัว T ₁และ T ₂จะมีขั้วอิมิตเตอร์สั้นลง สัญญาณอินพุตถูกนำไปใช้กับทรานซิสเตอร์ผ่านหม้อแปลง T _r1ซึ่งให้สัญญาณขั้วตรงข้ามกับฐานทรานซิสเตอร์ทั้งสอง สะสมของทั้งสองทรานซิสเตอร์ที่มีการเชื่อมต่อกับหลักของหม้อแปลงเอาท์พุท T r2หม้อแปลงทั้งสองตัวถูกเคาะตรงกลาง แหล่งจ่ายV _CCมีให้กับตัวสะสมของทรานซิสเตอร์ทั้งสองตัวผ่านทางหลักของหม้อแปลงเอาท์พุท

ตัวต้านทาน R ₁และ R ₂ให้การจัดเรียงน้ำหนัก โหลดโดยทั่วไปคือลำโพงที่เชื่อมต่อผ่านตัวรองของหม้อแปลงเอาท์พุท อัตราส่วนการหมุนของหม้อแปลงเอาท์พุทถูกเลือกในลักษณะที่โหลดเข้ากันได้ดีกับอิมพีแดนซ์เอาต์พุตของทรานซิสเตอร์ ดังนั้นกำลังสูงสุดจึงถูกส่งไปยังโหลดโดยเครื่องขยายเสียง

การทำงานของวงจร

การส่งออกจะถูกเก็บรวบรวมจากหม้อแปลงเอาท์พุท T r2หลักของหม้อแปลง T _r2นี้แทบไม่มีส่วนประกอบของ dc เลย ทรานซิสเตอร์ T ₁และ T ₂มีการสะสมของพวกเขาเชื่อมต่อกับหลักของหม้อแปลง T _r2เพื่อให้กระแสของพวกเขามีความเท่าเทียมกันในขนาดและการไหลในทิศทางตรงข้ามผ่านหลักของหม้อแปลง T r2

เมื่อใช้สัญญาณอินพุต ac ฐานของทรานซิสเตอร์ T ₁จะเป็นบวกมากกว่าในขณะที่ฐานของทรานซิสเตอร์ T ₂มีค่าเป็นบวกน้อยกว่า ดังนั้นกระแสของตัวสะสม i _c1ของทรานซิสเตอร์ T _{1 จึง}เพิ่มขึ้นในขณะที่กระแสของตัวสะสม i _c2ของทรานซิสเตอร์ T ₂ลดลง กระแสเหล่านี้ไหลในทิศทางตรงกันข้ามในสองส่วนของหม้อแปลงหลักของเอาต์พุต ยิ่งไปกว่านั้นฟลักซ์ที่เกิดจากกระแสเหล่านี้จะสวนทางกันด้วย

ดังนั้นแรงดันไฟฟ้าทั่วโหลดจะถูกเหนี่ยวนำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าซึ่งขนาดจะเป็นสัดส่วนกับความแตกต่างของกระแสสะสมเช่น

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

ในทำนองเดียวกันสำหรับสัญญาณอินพุตเชิงลบที่เก็บปัจจุบันฉัน_c2จะมีมากขึ้นกว่าที่ฉันc1ในกรณีนี้แรงดันไฟฟ้าที่พัฒนาข้ามโหลดอีกครั้งจะเกิดจากความแตกต่าง

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

ในฐานะ $ i_ {c2}> i_ {c1} $

ขั้วของแรงดันไฟฟ้าที่เหนี่ยวนำข้ามโหลดจะกลับกัน

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

เพื่อความเข้าใจที่ดีขึ้นให้เราพิจารณารูปด้านล่าง

การทำงานโดยรวมส่งผลให้เกิดแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับในตัวรองของหม้อแปลงเอาท์พุทและด้วยเหตุนี้ไฟ ac จะถูกส่งไปยังโหลดนั้น

เป็นที่เข้าใจกันว่าในช่วงครึ่งรอบของสัญญาณอินพุตใด ๆ ทรานซิสเตอร์ตัวหนึ่งจะถูกขับเคลื่อน (หรือผลัก) ให้ลึกเข้าไปในการนำไฟฟ้าในขณะที่อีกตัวไม่ได้นำไฟฟ้า (ดึงออก) ดังนั้นชื่อPush-pull amplifier. ความผิดเพี้ยนของฮาร์มอนิกในแอมพลิฟายเออร์ Push-pull จะถูกลดทอนลงเพื่อให้ฮาร์มอนิกทั้งหมดถูกกำจัดออกไป