Premeu

L’amplificador Push-Pull és un amplificador de potència que s’utilitza per subministrar molta energia a la càrrega. Consta de dos transistors en els quals un és NPN i un altre és PNP. Un transistor empeny la sortida en mig cicle positiu i un altre en mitjà cicle negatiu, per això es coneix com a amplificador push-pull. L’avantatge de l’amplificador Push-Pull és que no hi ha potència dissipada en el transistor de sortida quan no hi ha senyal. Hi ha tres classificacions de Push-Pull Amplifier, però generalment es considera amplificador de classe B com Push Pull Amplifier.

• Amplificador de classe A.
• Amplificador de classe B.
• Amplificador de classe AB

Amplificador de classe A.

La configuració de classe A és la configuració més comuna de l’amplificador de potència. Consisteix només en un transistor de commutació que està configurat perquè romangui sempre encès. Produeix una distorsió mínima i una amplitud màxima del senyal de sortida. L'eficiència de l'amplificador de classe A és molt baixa, prop del 30%. Les etapes de l'amplificador de classe A permeten que circuli la mateixa quantitat de corrent de càrrega fins i tot quan no hi ha cap senyal d'entrada connectat, per tant, es necessiten grans dissipadors de calor per als transistors de sortida. A continuació es mostra el diagrama de circuits per a l’amplificador de classe A:

Amplificador de classe B.

L’amplificador de classe B és l’amplificador Push-Pull real. L'eficiència de l'amplificador de classe B és superior a l'amplificador de classe A, ja que consta de dos transistors NPN i PNP. El circuit amplificador de la classe B està esbiaixat de manera que cada transistor funcionarà en un mig cicle de la forma d'ona d'entrada. Per tant, l’angle de conducció d’aquest tipus de circuit amplificador és de 180 graus. Un transistor empeny la sortida en mig cicle positiu i un altre en mitjà cicle negatiu, per això es coneix com a amplificador push-pull. A continuació es mostra el diagrama de circuits per a l’amplificador de classe B:

La classe B en general pateix un efecte conegut com a distorsió creuada en què el senyal es distorsiona a 0V. Sabem que un transistor requereix 0,7 v a la seva unió base-emissor per engegar-lo. Per tant, quan s’aplica una tensió d’entrada de CA a l’amplificador push-pull, comença a augmentar de 0 i fins que arriba a 0,7 v, el transistor roman en estat OFF i no obtenim cap sortida. Passa el mateix amb el transistor PNP en mig cicle negatiu d'ona CA, això s'anomena Zona Morta. Per superar aquest problema, s’utilitzen díodes per esbiaixar i, a continuació, l’amplificador es coneix com Amplificador de classe AB.

Amplificador de classe AB

Un mètode comú per eliminar aquesta distorsió creuada en l'amplificador de classe B és polaritzar tant el transistor en un punt lleugerament superior al punt de tall del transistor. Aleshores, aquest circuit es coneix com a circuit amplificador de classe AB. La distorsió creuada s'explica més tard en aquest article.

El circuit d'amplificador de classe AB és la combinació de l'amplificador de classe A i de classe B. En afegir el díode, els transistors es polaritzen en estat lleugerament conductor fins i tot quan no hi ha cap senyal al terminal base, eliminant així el problema de distorsió creuada.

Materials necessaris

• Transformador (6-0-6)
• BC557-PNP Transistor
• Transistor 2N2222-NPN
• Resistència: 1 k (2 nors)
• LED

Funcionament del circuit amplificador Push-Pull

El diagrama esquemàtic del circuit amplificador Push-Pull consta de dos transistors Q1 i Q2 que són NPN i PNP respectivament. Quan el senyal d'entrada és positiu Q1 comença a conduir i produeix una rèplica de l'entrada positiva a la sortida. En aquest moment, la Q2 continua en estat apagat.

Aquí, en aquesta condició

V _OUT = V _IN - V _BE1

De la mateixa manera, quan el senyal d'entrada és negatiu, Q1 s'apaga i Q2 comença a conduir i produeix una rèplica de l'entrada negativa a la sortida.

En aquesta condició, V _OUT = V _IN + V _BE2

Ara, per què es produeix la distorsió creuada quan V _IN arriba a zero? Deixeu-me mostrar-vos el diagrama de característiques aproximades i la forma d'ona de sortida del circuit d'amplificació Push-Pull.

Els transistors Q1 i Q2 no poden estar activats simultàniament, perquè Q1 estigui encès, necessitem que V _IN ha de ser superior a Vout i que per a Q2 Vin sigui inferior a Vout. Si V _IN és igual a zero, Vout també ha de ser igual a zero.

Ara, quan V _IN augmenta de zero, la tensió de sortida Vout seguirà sent zero fins que V _IN sigui inferior a V _BE1 (que és d’aproximadament 0,7v), on V _BE és la tensió necessària per engegar el transistor NPN Q1. Per tant, la tensió de sortida presenta una zona morta durant el període V _IN és inferior a V _BE o 0,7v. Això mateix passarà quan V _IN disminueixi de zero, el transistor PNP Q2 no conduirà fins que el V _IN sigui superior a V _BE2 (~ 0,7v), on V _BE2 és la tensió necessària per engegar el transistor Q2.