Усилитель с трансформаторной связью

Мы заметили, что основным недостатком RC-связанного усилителя является то, что эффективное сопротивление нагрузки уменьшается. Это потому, что входной импеданс усилителя низкий, а его выходной импеданс высокий.

Когда они соединены для создания многоступенчатого усилителя, высокий выходной импеданс одного каскада идет параллельно с низким входным сопротивлением следующего каскада. Следовательно, эффективное сопротивление нагрузки уменьшается. Эту проблему можно решить с помощью усилителя с трансформаторной связью .

В трансформаторном усилителе каскады усилителя соединяются с помощью трансформатора. Давайте рассмотрим конструкционные и эксплуатационные детали усилителя с трансформаторной связью.

Строительство трансформаторного усилителя

Схема усилителя, в которой предыдущая ступень подключена к следующей ступени с использованием трансформатора связи, называется усилителем с трансформаторной связью.

Трансформатор связи T ₁ используется для подачи выхода 1- ^й ступени на вход 2- ^й ступени. Нагрузка коллектора заменяется первичной обмоткой трансформатора. Вторичная обмотка подключена между делителем потенциала и основанием 2- ^й ступени, который обеспечивает вход для 2- ^й ступени. Вместо конденсатора связи, как в усилителе с RC-соединением, трансформатор используется для соединения любых двух каскадов в цепи усилителя с трансформатором.

На рисунке ниже показана принципиальная схема усилителя с трансформаторной связью.

Сеть R ₁ и R ₂ делителя потенциала и резистор R _e вместе образуют сеть смещения и стабилизации. Обходной конденсатор эмиттера C _e предлагает путь с низким реактивным сопротивлением для сигнала. Резистор R _L используется в качестве импеданса нагрузки. Входной конденсатор С, присутствующий на начальной ступени усилителя, связывает переменный сигнал с базой транзистора. Конденсатор C _C является конденсатором связи, который соединяет две ступени и предотвращает помехи постоянного тока между ступенями и контролирует смещение рабочей точки.

Работа трансформаторного усилителя

Когда сигнал переменного тока подается на вход базы первого транзистора, он усиливается транзистором и появляется на коллекторе, к которому подключена первичная обмотка трансформатора.

Трансформатор, который используется в качестве соединительного устройства в этой схеме, обладает свойством изменения импеданса, что означает, что низкое сопротивление ступени (или нагрузки) может быть отражено как сопротивление высокой нагрузки по сравнению с предыдущей ступенью. Следовательно, напряжение на первичной обмотке передается в соответствии с отношением витков вторичной обмотки трансформатора.

Эта трансформаторная связь обеспечивает хорошее согласование импедансов между каскадами усилителя. Усилитель с трансформаторной связью обычно используется для усиления мощности.

Частотная характеристика усилителя с трансформаторной связью

На рисунке ниже показана частотная характеристика усилителя с трансформаторной связью. Усиление усилителя является постоянным только для небольшого диапазона частот. Выходное напряжение равно току коллектора, умноженному на реактивное сопротивление первичной обмотки.

На низких частотах реактивное сопротивление первичного начинает падать, что приводит к уменьшению усиления. На высоких частотах емкость между витками обмоток действует как перепускной конденсатор для уменьшения выходного напряжения и, следовательно, усиления.

Таким образом, усиление аудиосигналов не будет пропорциональным, и также будут вводиться некоторые искажения, которые называются частотными искажениями .

Преимущества усилителя с трансформаторной связью

Ниже приведены преимущества усилителя с трансформаторной связью:

• Обеспечивается превосходное согласование импеданса.
• Полученная прибыль выше.
• Не будет потерь мощности в коллекторе и базовых резисторах.
• Эффективен в эксплуатации.

Недостатки усилителя с трансформаторной связью

Ниже перечислены недостатки усилителя с трансформаторной связью.

• Хотя усиление велико, оно значительно меняется с частотой. Отсюда плохая частотная характеристика.

• Частота искажений выше.

• Трансформаторы, как правило, издают гул.

• Трансформаторы громоздки и дороги.

Хотя усиление велико, оно значительно меняется с частотой. Отсюда плохая частотная характеристика.

Частота искажений выше.

Трансформаторы, как правило, издают гул.

Трансформаторы громоздки и дороги.

Приложения

Ниже приведены применения усилителя с трансформаторной связью: