Los amplificadores Push-Pull son las combinaciones de dos transistores de unión bipolar que es uno de tipo P-N-P y el otro es de tipo N-P-N. En esta combinación uno actúa como tipo push y el otro actúa como tipo pull. Si se utilizan amplificadores de una sola etapa, se produce una gran disipación de calor en el circuito, por lo que la eficiencia es menor, aunque proporciona una amplificación del 90% de la señal de entrada.
Pero cuando se trata de valores más altos de eficiencia, se utilizan estos amplificadores de dos etapas. Una etapa se denomina de empuje, en la que se utiliza la mitad positiva del ciclo, y en la etapa de tracción se utiliza el ciclo negativo.
¿Qué es un amplificador de empuje y tracción?
Un amplificador diseñado con dos etapas, en la que una utiliza el ciclo positivo, que se denomina etapa de empuje, y el ciclo negativo se puede extraer en otra etapa. Este diseño se denomina amplificador push-pull o amplificadores de clase B.
Diagrama del circuito de los amplificadores push-pull
Los amplificadores push-pull son la combinación de transistores P-N-P y N-P-N. Esta combinación tiene su importancia en términos de amplificación. Actúa como un amplificador de doble etapa. El transistor N-P-N actúa aquí como un amplificador push en el que se amplifica el ciclo positivo. El P-N-P en este transistor actúa como el amplificador pull donde se promulga en el ciclo negativo de la señal de entrada aplicada.
Diagrama del circuito del amplificador push pull
Funcionamiento de los amplificadores push pull
El amplificador push-pull está diseñado en base al diagrama del circuito anterior. En el lado de entrada se conecta una sola resistencia entre los transistores Q1 y Q2. La otra resistencia que se conecta a la salida actúa como carga. Estos dos transistores pueden ser del tipo BJT o MOSFET. El transistor que está conectado proporciona la corriente a la carga como fuente. El otro transistor que está conectado actúa de tal manera que hunde la corriente de la carga.
El funcionamiento de los amplificadores push-pull es de tal manera que hace que la señal se divida en forma de desfase que es de 180 grados. En la entrada se conecta un transformador que actúa como acoplador de entrada. Este acoplador divide la señal de tal manera que una mitad de la señal se da a un transistor y la otra se da al otro transistor. De este modo, el amplificador push-pull funciona.
Se puede clasificar en varios tipos. Son de clase A, clase B y clase AB. Entre todos ellos la clase B es la más adecuada como amplificador push-pull.
Amplificador clase A
En este tipo de configuración, sólo hay un único transistor presente en él. En este caso, este transistor se mantiene siempre en ON. Por lo que las distorsiones son mínimas en este caso y la amplitud obtenida es máxima. Pero la eficiencia de esta clase es muy baja, es decir, cerca del 30%.
Amplificador de clase B
Este tipo de amplificador satisface la condición del amplificador push-pull. En este caso, los dos transistores se conectan de tal manera que cada transistor funciona por cada medio ciclo que se le proporciona. Es bueno para proporcionar una mayor eficiencia que los amplificadores de clase A.
Pero tiene el inconveniente de que sufre el problema de la distorsión de cruce. Esto ocurre debido a la zona muerta que se crea cuando cualquiera de los transistores (NPN o PNP) no puede encenderse al mismo tiempo. Para superar este problema otra clase de amplificadores se diseña de tal manera que estos están provistos de algunos diodos de interconexión.
Amplificador de clase AB
El problema del amplificador de clase B puede ser superado mediante la conexión de los diodos de tal manera que los diodos están polarizados justo por encima del valor del corte. Esto ayuda a superar el problema de las distorsiones cruzadas.
Ventajas del amplificador push-pull
Las ventajas del amplificador push-pull son las siguientes:
1. Puede eliminar las distorsiones que se han producido en el circuito.
2. Es capaz de generar altas ganancias.
3. Como el amplificador de clase B sigue el principio del amplificador push-pull la eficiencia del circuito es suficientemente alta.
4. Los transformadores que se utilizan en la salida son menos costosos y de menor tamaño.
De esta manera, el amplificador push-pull tiene muchas ventajas en cuanto a la eficiencia de la ganancia y la potencia de salida generada. Pero la condición que debe cumplirse para este tipo de amplificador es que los dos transistores que se utilizan en esta situación además de ser complementarios deben ser idénticos en propiedades de lo contrario tanto la mitad positiva como la negativa de los ciclos se amplifican individualmente en lugar de disminuir la distorsión tiende a aumentar los valores de distorsión.
Aplicaciones del amplificador push-pull
Este tipo de circuito amplificador se utiliza en muchas aplicaciones. Son:
1. Cuando se trata de un diseño de bajo coste, los amplificadores push-pull son los más adecuados.
2. Estos amplificadores se utilizan en sistemas de RF.
3. Estos amplificadores también se utilizan en diseños de conmutación digital.
4. En las tarjetas que se utilizan en los teléfonos móviles, los ordenadores que requieren amplificaciones de audio también se utilizan estos amplificadores.
5. En las condiciones en las que los valores de disipación de potencia deben ser menores se utilizan estos amplificadores.
Cada diseño de amplificador tiene su importancia en términos de su generación de salida de alta calidad y ganancias de eficiencia. El amplificador push-pull diseñado consta de dos etapas. Una etapa actúa como fuente hacia la carga y la otra actúa como disipador de la carga.
El criterio principal de este diseño es proporcionar un circuito altamente eficiente con mínimas distorsiones y baja disipación de calor que a su vez reduce el uso del disipador de calor. Pero hay ciertos casos en los que estos amplificadores son propensos a las distorsiones armónicas. Así que dependiendo de los requisitos del circuito de los amplificadores tiene que ser elegido.
Ahora puede describir si un amplificador de clase AB es digno en aplicaciones prácticas?