- Ojačevalnik razreda A.
- Ojačevalnik razreda B.
- Ojačevalnik razreda AB
- Potrebni materiali
- Delovanje vezja ojačevalnika s potisnim vlečenjem
Push-Pull ojačevalnik je ojačevalnik moči, ki se uporablja za dovajanje velike moči obremenitvi. Sestavljen je iz dveh tranzistorjev, pri katerih je eden NPN, drugi pa PNP. En tranzistor potisne izhod na pozitivni pol cikel, drugi pa na negativni pol cikel, zato je znan kot ojačevalnik s potisnim vlečenjem. Prednost ojačevalnika Push-Pull je v tem, da v izhodnem tranzistorju ni moči, ko signal ni prisoten. Obstajajo tri razvrstitve ojačevalnika s potisnim vlečenjem, vendar se na splošno ojačevalnik razreda B šteje za ojačevalnik s potisnim vlečenjem.
- Ojačevalnik razreda A.
- Ojačevalnik razreda B.
- Ojačevalnik razreda AB
Ojačevalnik razreda A.
Konfiguracija razreda A je najpogostejša konfiguracija ojačevalnika. Sestavljen je iz samo enega preklopnega tranzistorja, ki je nastavljen tako, da ostane vedno vklopljen. Proizvaja minimalno popačenje in največjo amplitudo izhodnega signala. Učinkovitost ojačevalnika razreda A je blizu 30% zelo nizka. Stopnje ojačevalnika razreda A omogočajo, da skozi njega teče enaka količina obremenitvenega toka, tudi če ni priključen vhodni signal, zato so za izhodne tranzistorje potrebni veliki hladilniki. Shema vezja za ojačevalnik razreda A je podana spodaj:
Ojačevalnik razreda B.
Ojačevalnik razreda B je dejanski ojačevalnik Push-Pull. Učinkovitost ojačevalnika razreda B je večja od ojačevalnika razreda A, saj je sestavljena iz dveh tranzistorjev NPN in PNP. Ojačevalno vezje razreda B je pristransko tako, da bo vsak tranzistor deloval v enem polovičnem ciklu vhodne valovne oblike. Zato je prevodni kot te vrste ojačevalnega vezja 180 stopinj. En tranzistor potisne izhod na pozitivni pol kroga in druge potegne na negativni pol cikel, to je razlog, zakaj je znan kot push-pull ojačevalnik. Shema vezij za ojačevalnik razreda B je podana spodaj:
Razred B na splošno trpi zaradi učinka, imenovanega Crossover Distortion, pri katerem se signal popači pri 0V. Vemo, da tranzistor za vklop potrebuje 0,7 v na spoju osnovnega oddajnika. Torej, ko se na vlečni ojačevalnik uporabi vhodna napetost, se začne povečevati od 0 in dokler ne doseže 0,7 v, tranzistor ostane v izklopljenem stanju in ne dobimo nobenega izhoda. Enako se zgodi s tranzistorjem PNP v negativnem polovičnem ciklu izmeničnega vala, temu se reče Dead Zone. Da bi odpravili to težavo, se za pristranskost uporabljajo diode, nato pa je ojačevalnik znan kot ojačevalnik razreda AB.
Ojačevalnik razreda AB
Običajna metoda za odstranjevanje tega križnega izkrivljanja ojačevalnika razreda B je odklon tranzistorja na točki nekoliko nad mejno točko tranzistorja. Potem je to vezje znano kot ojačevalno vezje razreda AB. Izkrivljanje križanja je kasneje razloženo v tem članku.
Ojačevalno vezje razreda AB je kombinacija ojačevalnika razreda A in razreda B. Z dodajanjem diode so tranzistorji pristranski v rahlo prevodnem stanju, tudi če na osnovnem terminalu ni signala, s čimer se odpravi težava z križnim križanjem.
Potrebni materiali
- Transformator (6-0-6)
- Tranzistor BC557-PNP
- Tranzistor 2N2222-NPN
- Upor - 1k (2 nos)
- LED
Delovanje vezja ojačevalnika s potisnim vlečenjem
Shematski diagram ojačevalnega vezja Push-Pull je sestavljen iz dveh tranzistorjev Q1 in Q2, ki sta NPN oziroma PNP. Ko je vhodni signal pozitiven, Q1 začne prevoditi in na izhodu ustvari kopijo pozitivnega vhoda. V tem trenutku Q2 ostaja v izklopljenem stanju.
Tukaj, v tem stanju
V OUT = V IN - V BE1
Če je vhodni signal negativen, se Q1 izklopi in Q2 začne voditi in na izhodu ustvari repliko negativnega vhoda.
V tem stanju
V OUT = V IN + V BE2
Zakaj se zdaj izkrivljanje križanca dogaja, ko V IN doseže nič? Naj vam pokažem diagram grobih lastnosti in obliko izhodnega vala vezja ojačevalnika s pritiskom na vleko.
Tranzistor Q1 in Q2 ne moreta biti hkrati VKLOPLJENA, da je Q1 vklopljen, zahtevamo, da mora biti V IN večji od Vout, za Q2 Vin pa manjši od Vout. Če je V IN enak nič, mora biti tudi Vout enak nič.
Zdaj, ko se V IN povečuje z nič, bo izhodna napetost Vout ostala nič, dokler V IN ne bo manjša od V BE1 (kar je približno 0,7 v), kjer je V BE napetost, potrebna za vklop NPN tranzistorja Q1. Zato izhodna napetost kaže mrtvo območje v obdobju V IN manj kot V BE ali 0,7 v. Ista stvar se bo zgodila, ko se V IN zmanjša z ničle, PNP tranzistor Q2 ne bo deloval, dokler V IN ne bo večji od V BE2 (~ 0,7 v), kjer je V BE2 napetost, potrebna za vklop tranzistorja Q2.