Принципиальная схема, преимущества и недостатки трансформаторного усилителя
Трансформаторный усилитель – это аппарат, обеспечивающий необходимый параметр мощности воздействия при действующем сопротивлении воздействия.
На рисунке ниже представлена принципиальная схема трансформаторного усилителя
Рисунок 1. Принципиальная схема трансформаторного усилителя. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Статья: Усилители с трансформаторным включением нагрузки. Трансформаторные двухтактные усилители
Трансформатор Т1 используется для подачи выхода первой ступени вход второй. В данном случае нагрузка коллектора заменена первичной обмоткой трансформатора. Вторичная обмотка трансформатора подключена между делителем потенциала и основанием второй ступени, обеспечивающий вход для второй ступени. Вместо конденсатора для соединения двух каскадов цепи трансформаторного усилителя используется трансформатор. Резистор Re, сеть R1 и сопротивления делителя потенциала образуют сеть стабилизации и смещения. Обходной конденсатор эмиттера Се является путем с низким сопротивлением для сигнала. Входной конденсатор С, который присутствует на начальной ступени трансформаторного усилителя необходим для обеспечения связи переменного сигнала с базой транзистора. В рассматриваемой схеме конденсатор Сс является конденсатором связи и необходим для соединения двух ступеней и предотвращения помех постоянного электрического тока между ступенями, а также контроля смещения рабочей точки.
Когда сигнал переменного тока подается на вход базы первого транзистора, он начинает им усиливаться и затем появляется на коллекторе. К коллектору подключена первичная обмотка трансформатора. Трансформатор, соединяющий устройства обладает возможностью изменения импеданса, то есть некое сопротивление нагрузки может быть отражено как сопротивление высокой нагрузки. Таким образом напряжение на первичной обмотке трансформатора передается в соответствии с отношением количества витков вторичной обмотки трансформатора. Благодаря такой связи обеспечивается согласование импедансов между каскадами усилителя. К преимуществам трансформаторного усилителя относятся:
- Высокая эффективность эксплуатации.
- Обеспечение хорошего согласования импеданса.
- Отсутствие потерь мощности в базовых резисторах и коллекторе.
- Повышенная прибыль.
Основными недостатками трансформаторных усилителей являются:
- Высокая частота искажений.
- 3начительное изменение усиления с частотой, что является причиной плохой частотной характеристики.
- Наличие гула во время работы.
- Большие размеры.
- Высокая стоимость.
Двухтактный трансформаторный усилитель
Двухтактные трансформаторные усилители позволяют получить более высокий коэффициент полезного действия по сравнению с однотактными. Чтобы это осуществить, используются режимы В или АВ. На рисунке ниже изображен пример схемы двухтактного трансформаторного усилителя.
Рисунок 2. Схема двухтактного трансформаторного усилителя. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Такой усилитель обладает несколькими преимуществами по сравнению с однотактным. Одно из них заключается в следующем. В случае отсутствия входного сигнала и во время работы постоянные составляющие коллекторного тока создают в сердечнике трансформатора магнитные потоки с противоположными направлениями. По этой причине в сердечнике отсутствует постоянная составляющая магнитного потока. Это способствует упрощению конструкции трансформатора и уменьшению его размеров. Еще одно достоинство данного оборудования - уменьшение нелинейных искажений. В случае симметрии плеч, кривая магнитного потока будет симметричной по отношению к оси времени, поэтому в ней буду отсутствовать четные гармоники. Это способствует возможности использования экономичных режимов работы А и АВ, которым характерно возникновение нелинейных искажений вследствие образования четных гармонических колебаний. Третье преимущество заключается в том, что при такой схеме происходит существенное подавление пульсаций напряжения источников питания на выходе, которые кратны частоте питающей сети и различных синфазных сигналов. Из-за этого, в некоторых случаях, двухтактная схема применяется во входных и предварительных усилителях с низким уровнем входного сигнала. К недостаткам двухтактного трансформаторного усилителя относятся требование строгой симметрии схемы, а также идентичность транзисторов и обмоток трансформатора и необходимость получения парафазного сигнала. Чтобы обеспечить выполнение всех перечисленных требований, используются трансформаторы, как показано на схеме выше, или специальные фазоинверсные предоконечные усилители.
Парафазный сигнал – это сигнал, который, как правило, представлен двумя составляющими - парой переменных, которые в активной фазе обладают взаимоинверсными значениями.
