Push-Pull forstærkere er kombinationer af to bipolære junction transistorer, hvoraf den ene er af P-N-P type og den anden er af N-P-N type. I denne kombination fungerer den ene som push-type og den anden som pull-type. Hvis entrinsforstærkere anvendes, opstår der meget varmeafgivelse i kredsløbet, og effektiviteten er derfor mindre, selv om den giver 90 % forstærkning af indgangssignalet.
Men når det drejer sig om højere værdier for effektiviteten, anvendes disse forstærkere med to trin. Det ene trin kaldes push, hvor den positive halvdel af cyklussen udnyttes, og i pull-trinnet udnyttes den negative cyklus.
Hvad er en push-pull-forstærker?
En forstærker designet med to trin, hvor det ene udnytter den positive cyklus, der kaldes push-trinnet, og den negative cyklus kan trækkes i et andet trin. Dette design kaldes push-pull-forstærker eller klasse B-forstærkere.
Push-pull-forstærkere Circuit Diagram
Push-pull-forstærkere er en kombination af P-N-P- og N-P-N-transistorer. Denne kombination har sin betydning med hensyn til forstærkning. Den fungerer som en totrinsforstærker. N-P-N-transistoren fungerer her som en push-forstærker, hvor den positive cyklus forstærkes. P-N-P i denne transistor fungerer som pull-forstærkeren, hvor den foreskriver på den negative cyklus af det påførte indgangssignal.
Push-Pull-forstærker-kredsløbsdiagram
Push-Pull-forstærkere fungerer
Push-Pull-forstærkeren er designet på baggrund af ovenstående kredsløbsdiagram. På indgangssiden er der tilsluttet en enkelt modstand mellem både Q1- og Q2-transistorerne. Den anden modstand, der er tilsluttet ved udgangen, fungerer som en belastning. Disse to transistorer kan være af typen BJT eller MOSFET. Den ene transistor, der er tilsluttet, leverer strømmen til belastningen som kilde. Den anden transistor, der er tilsluttet, virker på en sådan måde, at den sænker strømmen fra belastningen.
Driften af push-pull-forstærkerne er på en sådan måde, at den får signalet til at dele sig i form af ude af fase, der er 180 grader. Ved indgangen er der tilsluttet en transformer, således at den fungerer som en indgangskobler. Denne kobler opdeler signalet på en sådan måde, at den ene halvdel af signalet går til den ene transistor og den anden halvdel til den anden transistor. På denne måde fungerer push-pull-forstærkeren.
Den kan inddeles i forskellige typer. De er klasse A, klasse B og klasse AB. Blandt alle disse er klasse B bedst egnet som push-pull-forstærker.
Klasse A-forstærker
I denne type konfiguration er der kun en enkelt transistor til stede i den. I dette tilfælde forbliver denne transistor altid tændt. Derfor er forvrængningerne minimale i dette tilfælde, og den opnåede amplitude er maksimal. Men effektiviteten i denne klasse er meget lav, dvs. næsten omkring 30 procent.
Klasse B-forstærker
Denne type forstærker opfylder betingelsen for push-pull-forstærkeren. I dette tilfælde er de to transistorer forbundet på en sådan måde, at hver transistor betjenes pr. hver halvcyklus, der leveres til den. Den er god til at give større effektivitet end klasse A-forstærkere.
Men den har den ulempe, at den lider under problemet med krydsforvrængning. Dette opstår på grund af den døde zone, der opstår, når en af transistorerne (NPN eller PNP) ikke kan tænde på samme tid. For at overvinde dette problem er en anden klasse af forstærkere konstrueret således, at disse er forsynet med nogle grænsefladedioder.
Klasse AB-forstærker
Problemet med klasse B-forstærkeren kan overvindes ved at forbinde dioderne på en sådan måde, at dioderne er polariseret lige over værdien af cut-off-værdien. Dette hjælper med at overvinde problemet med cross over-forvrængninger.
Push-Pull-forstærker Fordele
Fordelene ved push-pull-forstærkeren er som følger:
1. Den kan fjerne forvrængninger, der er opstået i kredsløbet.
2. Den er i stand til at generere høje forstærkninger.
3. Da klasse B-forstærkeren følger princippet om push-pull-forstærkeren, er kredsløbets effektivitet høj nok.
4. De transformatorer, der anvendes ved udgangen, er mindre dyre og mindre i størrelse.
Push-pull-forstærkeren har således mange fordele med hensyn til forstærkningseffektivitet og den genererede udgangseffekt. Men den betingelse, der skal opfyldes for denne type forstærker, er, at de to transistorer, der udnyttes i denne situation, bortset fra at være komplementære, skal være identiske i egenskaber ellers forstærkes både den positive og den negative halvdel af cyklusserne individuelt i stedet for at mindske forvrængningen har det en tendens til at øge forvrængningsværdierne.
Push-Pull forstærkeranvendelser
Denne type forstærkerkredsløb udnyttes i mange anvendelser. De er:
1. Når der er tale om lavprisdesign, er push-pull-forstærkere de bedst egnede.
2. Disse forstærkere anvendes i RF-systemer.
3. Disse forstærkere anvendes også i digitale switching-designs.
4. I de kort, der anvendes i mobiltelefoner, computere, der kræves til lydforstærkninger, anvendes også disse forstærkere.
5. Under de forhold, hvor værdierne for strømforbruget skal være mindre, anvendes disse forstærkere.
Hvert forstærkerdesign har sin betydning med hensyn til generering af output af høj kvalitet og effektivitetsgevinster. Den konstruerede push-pull-forstærker består af to trin. Det ene trin fungerer som en kilde til belastningen og det andet som en sink fra belastningen.
Det vigtigste kriterium for dette design er at tilvejebringe et meget effektivt kredsløb med minimale forvrængninger og lav varmeafgivelse, hvilket igen reducerer brugen af en køleplade. Men der er visse tilfælde, hvor disse forstærkere er udsat for harmoniske forvrængninger. Så afhængigt af kredsløbets krav skal forstærkerne vælges.
Kan du nu beskrive, om en klasse AB-forstærker er værd at bruge fuldt ud i praktiske anvendelser?