Что такое усилитель с трансформаторной связью и его работа

Попробуйте наш инструмент устранения неполадок





Основные характеристики сигнала - это напряжение и частота. Если сигнал имеет достаточный диапазон напряжений, то мы можем передавать информацию на расстояние, и он используется для коммуникация целей. Здесь интересное понятие - «усилитель». An усилитель мощности усиливает напряжение или увеличивает значение напряжения. Проектировать усилители можно несколькими способами. Немногие из них представляют собой усилители на основе транзисторов, усилители на основе резисторов и конденсаторов, усилители на основе трансформаторов и т. Д. Для обеспечения большей выходной мощности вводятся многокаскадные усилители. В этих многокаскадных усилителях каскадирование усилителей может осуществляться через конденсаторы, трансформаторы, катушки индуктивности и т. Д. RC-усилители имеет ли он низкий коэффициент усиления по напряжению, коэффициент усиления по мощности, низкий входной импеданс и высокий выходной импеданс. Из-за этих недостатков используется усилитель с трансформаторной связью. При каскадном соединении трансформаторов на одной ступени входное сопротивление будет высоким, а выходное сопротивление будет ниже. К концу этой статьи мы сможем понять такие термины, как что такое усилитель с трансформаторной связью, его принципиальная схема, работа, применение, преимущества и недостатки.

Что такое усилитель с трансформаторной связью?

Этот усилитель относится к категории многокаскадных. В этом типе усилителя один каскад усилителя соединен со вторым каскадом усилителей через «трансформатор». Потому что мы можем достичь равенства импеданса за счет трансформаторы . Сопротивления двух каскадов можно уравнять, если какая-либо из стадий имеет низкое или высокое значение импеданса трансформаторами. Таким образом, увеличивается и коэффициент усиления по напряжению, и по мощности. Эти усилители предпочтительнее при небольшой нагрузке и используются для усиления мощности.




«Причина предпочтения трансформаторов в усилителях заключается в том, что они обеспечивают равный импеданс (возможно согласование импеданса с нагрузкой) через первичные и вторичные обмотки двух трансформаторов, которые используются в усилителе».

P1, P2 и B1, B2 - это первичная и вторичная обмотки трансформаторов. Импеданс первичной и вторичной катушек соотносится с B2 = B1 * (P2 / P1) ^ 2. Согласно этой формуле, сопротивления катушек двух трансформаторов связаны друг с другом.



Принципиальная схема усилителя с трансформаторной связью

На приведенной выше схеме показана принципиальная схема усилителя с трансформаторной связью. На принципиальной схеме выход одного каскада подключен как вход к усилителю второго каскада через трансформатор связи. В RC-усилителе связи каскадирование первого и второго каскадов может осуществляться через конденсатор связи. Трансформатор связи - T1, а его первичная и вторичная обмотки - P1 и P2. Точно так же вторичный трансформатор T2, имеющий первичную обмотку p1 и вторичную обмотку, обозначен p2.

трансформаторный усилитель

трансформаторный усилитель

  • R1 и R2 резисторы обеспечивают смещение и стабилизацию схемы.
  • Cin изолирует постоянный ток и допускает только компоненты переменного тока из входного сигнала в схему.
  • Конденсатор-эмиттер обеспечивает путь сигнала с низким реактивным сопротивлением и обеспечивает стабильность цепи.
  • Первый каскад вывода подключен как вход ко второму каскаду через вторичные обмотки (p2) первичного трансформатора.

Трансформаторный усилитель работает

В этом разделе мы обсудим работу и работу усилителя с трансформаторной связью. Здесь входной сигнал подается на базу первого транзистора. Если входной сигнал имеет какой-либо сигнал постоянного тока, то компоненты могут быть устранены входным конденсатором Cin. Когда сигнал подается на транзистор, он усиливается и направляется к клемме коллектора. Здесь этот усиленный выход подключен как вход ко второй ступени трансформаторного усилителя через вторичные обмотки (p2) трансформатора связи.


Затем это усиленное напряжение подается на вывод базы второго транзистора вторичного каскада усилителя с трансформаторной связью. Трансформатор имеет свойство согласования импеданса. Благодаря этому свойству низкое сопротивление одной ступени может отражаться как высокое сопротивление нагрузке предыдущей ступени. Следовательно, напряжение на первичных обмотках может передаваться в соответствии с соотношением вторичных обмоток трансформатора.

Частотная характеристика усилителя с трансформаторной связью

Частотная характеристика усилителя позволяет нам анализировать выходное усиление и фазовую характеристику для определенной частоты или в широком диапазоне частот. Частотная характеристика любой электронной схемы указывает коэффициент усиления, то есть, сколько выходной мощности мы получаем для входного сигнала. Здесь частотная характеристика усилителя с трансформаторной связью показана на следующем рисунке.

АЧХ усилителя с трансформаторной связью

АЧХ усилителя с трансформаторной связью

Он предлагает характеристики на низких частотах, чем RC-усилитель. Кроме того, усилитель с трансформаторной связью обеспечивает постоянное усиление в небольшом диапазоне частот. На низких частотах из-за реактивного сопротивления первичного трансформатора p1 коэффициент усиления уменьшается. На более высоких частотах емкость между витками трансформатора будет действовать как конденсатор, и это снижает выходное напряжение, что приводит к уменьшению коэффициента усиления.

Применение усилителей с трансформаторной связью

  • В основном применимо в системах, где требуется согласование уровней импеданса.
  • Применяется в схемах для передачи максимальной мощности на устройства вывода, такие как динамики.
  • Эти усилители с передаточной связью предпочтительны для целей усиления мощности.

Преимущества

В преимущества усилителя с трансформаторной связью находятся

  • Он обеспечивает более высокое усиление, чем усилитель с RC-цепочкой. Он предлагает в 10-20 раз более высокое значение усиления, чем RC-усилитель.
  • Самым большим преимуществом является возможность согласования импеданса, которое может быть выполнено с помощью коэффициента трансформации трансформатора. Таким образом, более низкий импеданс одного каскада может быть отрегулирован с помощью высокого импеданса усилителя следующего каскада.
  • Коллекторный резистор и базовый резистор не имеют потерь мощности.

Недостатки

В недостатки трансформаторного усилителя находятся

  • Он предлагает более слабые частотные характеристики, чем RC-усилитель, поэтому коэффициент усиления зависит от частот.
  • В этом методе соединение может быть выполнено с помощью трансформаторов. Так выглядит громоздко и дорого для звуковых частот.
  • В речевом сигнале, звуковом сигнале, музыке и т. Д. Будут частотные искажения.

Усилитель с трансформаторной связью обеспечивает высокий коэффициент усиления и усиливает входной сигнал. Но для получения большей выходной мощности, чем у этих типов усилителей, мы можем использовать усилители мощности. Усилители мощности предпочтительнее для передачи большей мощности нагрузке, чем динамики. А диапазон входной амплитуды усилителя мощности выше, чем у усилителей напряжения. А также в усилителях мощности ток коллектора очень велик (более 100 мА).

Усилители мощности классифицируются как

  • Усилитель мощности звука
  • Усилитель мощности класса А
  • Усилитель мощности класса B
  • Усилитель мощности класса AB
  • Усилитель мощности класса C

Все эти различные типы усилителей мощности классифицируются в зависимости от режима работы и состояния потока коллектора в соответствии с углом проводимости входного сигнала. Мощность класса A проста в проектировании, и транзистор находится во включенном состоянии на протяжении всего входного цикла. Итак, он предлагает высокочастотный отклик. Но один из недостатков - низкая эффективность. Этого можно избежать, подключив трансформатор к усилителю мощности класса А. Тогда это называется усилителем мощности класса А. с трансформаторной связью. На приведенной ниже принципиальной схеме показан усилитель класса A с трансформаторной связью.
Вы можете получить более подробную информацию об усилителе класса A с трансформаторной связью на.

Таким образом, речь идет о трансформаторной связи. усилитель мощности . Они полезны для увеличения уровня напряжения, а усилители мощности полезны для подачи большей мощности на нагрузку. И это можно увеличить с помощью различных методов связи, таких как использование конденсатора связи, трансформатора между усилителем одного каскада и усилителем следующего каскада. Если связь может быть осуществлена ​​через трансформатор, то мы можем добиться согласования импеданса между входами и выходами. И мы можем добиться большей эффективности, чем оставшиеся методы сцепления.