Co je zesilovač spojený s transformátorem a jeho fungování

Vyzkoušejte Náš Nástroj Pro Odstranění Problémů





Hlavními charakteristikami signálu jsou napětí a frekvence. Pokud má signál dostatečný rozsah napětí, můžeme přenášet informace až na vzdálenost, na kterou se používá sdělení účely. Zde je zajímavý koncept „zesilovač“. An zesilovač zesiluje napětí nebo zvyšuje hodnotu napětí. Návrh zesilovačů lze provést několika způsoby. Několik z nich jsou tranzistorové zesilovače založené na rezistorových a kondenzátorových zesilovačích, transformátorové zesilovače atd. Aby bylo možné řídit více výstupů, jsou zavedeny vícestupňové zesilovače. V těchto vícestupňových zesilovačích lze kaskádovat zesilovače pomocí kondenzátorů, transformátorů, induktorů atd. Problémy s RC vázané zesilovače má nízký zisk napětí, zisk energie, nízkou vstupní impedanci a vysokou výstupní impedanci. Kvůli těmto nevýhodám se používá zesilovač spojený s transformátorem. Spojením transformátorů kaskádovitě v jednom stupni bude vstupní impedance vysoká a výstupní impedance nižší. Na konci tohoto článku můžeme porozumět pojmům, jako je zesilovač spojený s transformátorem, jeho obvodové schéma, fungování, aplikace, výhody a nevýhody.

Co je zesilovač spojený s transformátorem?

Tento zesilovač spadá do kategorie vícestupňového zesilovače. U tohoto typu zesilovače je jeden stupeň zesilovače připojen k druhému stupni zesilovačů spojením „transformátoru“. Protože můžeme dosáhnout impedanční rovnosti prostřednictvím transformátory . Impedance dvou stupňů lze vyrovnat, pokud má kterýkoli stupeň nízkou nebo vysokou hodnotu impedance transformátory. Zvyšuje se tedy také napěťový a výkonový zisk. Tyto zesilovače jsou výhodné, když je zátěž malá a používají se pro účely zesílení výkonu.




'Důvodem upřednostňování transformátorů v zesilovačích je to, že poskytují stejnou impedanci (je možné přizpůsobení impedance zátěži) prostřednictvím primárních, sekundárních vinutí dvou transformátorů, které používají v zesilovači.'

P1, P2 a B1, B2 jsou primární a sekundární vinutí transformátorů. Impedance primární cívky a sekundární cívky souvisí s B2 = B1 * (P2 / P1) ^ 2. Podle tohoto vzorce jsou impedance cívky obou transformátorů vzájemně propojeny.



Schéma zapojení zesilovače spojené s transformátorem

Výše uvedený diagram ukazuje schéma zapojení transformátorového zesilovače. V schématu zapojení je výstup jednoho stupně připojen jako vstup k zesilovači druhého stupně prostřednictvím vazebního transformátoru. V RC vazebním zesilovači lze kaskádovat zesilovače prvního a druhého stupně pomocí vazebního kondenzátoru. Vazebním transformátorem je T1 a jeho primární a sekundární vinutí jsou P1 a P2. Podobně je sekundární transformátor T2 mající primární vinutí pl a sekundární vinutí označen p2.

zesilovač spojený s transformátorem

zesilovač spojený s transformátorem

  • R1 a R2 rezistory zajistit předpětí a stabilizaci obvodu.
  • Cin izoluje DC a umožňuje pouze AC komponenty od vstupního signálu do obvodu.
  • Emitorový kondenzátor poskytuje nízkou reaktanční cestu k signálu a poskytuje stabilitu obvodu.
  • První stupeň výstupu je připojen jako vstup do druhého stupně prostřednictvím sekundárních vinutí (p2) primárního transformátoru.

Zesilovač spojený s transformátorem pracuje

V tomto segmentu bude pojednáno o práci a provozu transformátorového zesilovače. Zde je vstupní signál aplikován na základnu prvního tranzistoru. Pokud má vstupní signál jakýkoli stejnosměrný signál, lze komponenty eliminovat vstupním kondenzátorem Cin. Když je signál přiveden na tranzistor, pak se zesiluje a předává ke svorce kolektoru. Zde se tento zesílený výstup připojil jako vstup do druhého stupně zesilovače spojeného s transformátorem prostřednictvím sekundárních vinutí (p2) spojovacího transformátoru.


Poté je toto zesílené napětí přivedeno na svorku základny druhého tranzistoru sekundárního stupně zesilovače spojeného s transformátorem. Transformátor má vlastnost přizpůsobení impedance. Díky této vlastnosti se nízký odpor jednoho stupně může projevit jako vysoký odpor zátěže k předchozímu stupni. Proto lze napětí na primárním vinutí předávat podle poměru sekundárních vinutí transformátoru.

Frekvenční odezva zesilovače spojeného s transformátorem

Frekvenční odezva zesilovače nám umožňuje analyzovat výstupní zisk a fázovou odezvu pro konkrétní frekvenci nebo v širokém rozsahu frekvencí. Frekvenční odezva jakéhokoli elektronického obvodu udává zisk, tj. Kolik výstupu získáváme pro vstupní signál. Zde je na následujícím obrázku zobrazena frekvenční odezva zesilovače spojeného s transformátorem.

zesilovač spojený s frekvenční odezvou transformátoru

zesilovač spojený s frekvenční odezvou transformátoru

Nabízí charakteristiky nízkofrekvenční odezvy než RC spojený zesilovač. A také zesilovač spojený s transformátorem nabízí konstantní zisk v malém rozsahu frekvencí. Při nízkých frekvencích se v důsledku reaktance primárního transformátoru p1 zesílení snižuje. Při vyšších frekvencích bude kapacita mezi závity transformátoru fungovat jako kondenzátor, což snižuje výstupní napětí a vede k poklesu zisku.

Aplikace zesilovačů spojených s transformátory

  • Většinou použitelné v systémech, kde se mají vyrovnat úrovně impedance.
  • Použitelné v obvodech pro přenos maximálního výkonu na výstupní zařízení, jako jsou reproduktory.
  • Pro účely zesílení výkonu jsou tyto zesilovače s převodem výhodné

Výhody

The výhody zesilovače spojeného s transformátorem jsou

  • Poskytuje vyšší zisk než RC spojený zesilovač. Nabízí 10 až 20krát vyšší hodnotu zisku než RC spojený zesilovač.
  • Největší výhodou je, že má vlastnost impedančního přizpůsobení, které lze provést otáčkovým poměrem transformátoru. Takže o jeden stupeň nižší impedanci lze nastavit s vysokou impedancí zesilovače dalšího stupně.
  • Kolektorový rezistor a základní rezistor nemají žádnou ztrátu výkonu.

Nevýhody

The nevýhody zesilovače spojeného s transformátorem jsou

  • Nabízí špatné frekvenční odezvy než zesilovač spojený s RC, takže zisk se liší podle frekvencí.
  • V této technice lze spojení provést pomocí transformátorů. Vypadá tedy objemně a nákladně na zvukové frekvence.
  • Dochází k kmitočtovému zkreslení řečového signálu, zvukového signálu, hudby atd.

Zesilovač spojený s transformátorem poskytuje vysoký zisk a zesiluje vstupní signál. Abychom ale získali více výstupu než tyto typy zesilovačů, můžeme použít výkonové zesilovače. Výkonové zesilovače jsou výhodnější, aby dodávaly více energie do zátěže jako reproduktory. A rozsah vstupní amplitudy výkonového zesilovače je vyšší než napěťové zesilovače. A také ve výkonových zesilovačích je proud kolektoru velmi vysoký (větší než 100 mA).

Výkonové zesilovače jsou klasifikovány jako

  • Zesilovač výkonu zvuku
  • Výkonový zesilovač třídy A.
  • Výkonový zesilovač třídy B.
  • Výkonový zesilovač třídy AB
  • Výkonový zesilovač třídy C.

Všechny tyto různé typy výkonových zesilovačů jsou kategorizovány na základě provozního režimu a stavu toku kolektorového proudu podle úhlu vedení vstupního signálu. Napájení třídy A je jednoduché a tranzistor je v zapnutém stavu po celý vstupní cyklus. Nabízí tedy vysokofrekvenční odezvu. Jednou z nevýhod je však jeho špatná účinnost. To lze překonat připojením transformátoru k výkonovému zesilovači třídy A. Pak se tomu říká transformátorový výkonový zesilovač třídy A. Níže uvedené schéma zapojení ukazuje zesilovač třídy A spojený s transformátorem.
Můžete získat více informací o zesilovači třídy A připojeném k transformátoru.

Jedná se tedy o transformátorovou vazbu zesilovač . Jsou užitečné pro zvýšení úrovně napětí a výkonové zesilovače jsou užitečné pro pohon většího výkonu do zátěže. A to může být zvýšeno různými technikami vazby, jako je implementace vazebního kondenzátoru, transformátoru mezi zesilovačem jednoho stupně k zesilovači dalšího stupně. Pokud lze propojení provést přes transformátor, můžeme dosáhnout impedančního přizpůsobení mezi vstupy a výstupem. A můžeme dosáhnout větší efektivity, než zůstat spojovacími technikami.