De belangrijkste kenmerken van het signaal zijn spanning en frequentie. Als het signaal voldoende spanningsbereik heeft, kunnen we informatie tot op een afstand verzenden en wordt het gebruikt communicatie doeleinden. Hier is het interessante concept 'versterker'. Een versterker versterkt de spanning of verhoogt de spanningswaarde. Het ontwerpen van versterkers kan op verschillende manieren worden gedaan. Weinigen van hen zijn versterkers op basis van transistors, versterkers op basis van weerstanden en condensatoren, versterkers op transformatorbasis, enz. Om meer output aan te sturen zijn er meertraps versterkers geïntroduceerd. In deze meertraps-versterkers kunnen versterkers in cascade worden geschakeld via condensatoren, transformatoren, inductoren, enz. RC-gekoppelde versterkers zijn het de lage spanningsversterking, vermogensversterking, lage ingangsimpedantie en hoge uitgangsimpedantie. Vanwege deze nadelen wordt de transformatorgekoppelde versterker gebruikt. Door de transformatoren in één fase trapsgewijs te koppelen, zal de ingangsimpedantie hoog zijn en de uitgangsimpedantie lager. Aan het einde van dit artikel kunnen we de termen begrijpen zoals wat een transformator-gekoppelde versterker is, het schakelschema, werking, toepassingen, voor- en nadelen.

Wat is een transformator-gekoppelde versterker?

Deze versterker valt onder de categorie van de meertraps versterker. Bij dit type versterker is één trap van de versterker verbonden met de tweede trap van versterkers door de 'transformator' te koppelen. Omdat we impedantiegelijkheid kunnen bereiken door de transformatoren De impedanties van de twee trappen kunnen worden geëvenaard als een trap een lage of hoge impedantiewaarde heeft door transformatoren. Dus de spanningsversterking en vermogensversterking nemen ook toe. Deze versterkers hebben de voorkeur wanneer de belasting klein is en wordt gebruikt voor vermogensversterkingsdoeleinden.

'De reden achter het verkiezen van de transformatoren in versterkers is dat ze een gelijke impedantie bieden (impedantie-aanpassing aan de belasting kan mogelijk zijn) door middel van primaire, secundaire wikkelingen van de twee transformatoren die in de versterker worden gebruikt'.

“common mode gain van differentiële versterker ”

P1, P2 en B1, B2 zijn de primaire en secundaire wikkelingen van de transformatoren. De impedantie van de primaire spoel en de secundaire spoel zijn gerelateerd aan B2 = B1 * (P2 / P1) ^ 2. Volgens deze formule zijn de twee transformatorspoelimpedanties aan elkaar gerelateerd.

Transformator gekoppelde versterker schakelschema

Het bovenstaande diagram toont het schakelschema van de transformatorgekoppelde versterker. In het schakelschema is de uitgang van één trap als ingang verbonden met de versterker van de tweede trap via een koppelingstransformator. In de RC-koppelversterker kan het cascaderen van de eerste en tweede trapversterker worden uitgevoerd via een koppelcondensator. De koppelingstransformator is T1 en de primaire en secundaire wikkelingen zijn P1 en P2. Evenzo worden secundaire transformator T2 met de primaire wikkelingen p1 en secundaire wikkelingen aangegeven met p2.

transformator-gekoppelde versterker

R1 en R2 weerstanden zorgen voor de voorspanning en stabilisatie voor het circuit.
Cin isoleert DC en laat alleen AC-componenten toe van het ingangssignaal naar het circuit.
De emittercondensator zorgt voor een laag reactantiepad naar het signaal en biedt stabiliteit aan het circuit.
De eerste uitgangstrap is als ingang verbonden met de tweede trap via secundaire wikkelingen (p2) van de primaire transformator.

Transformator gekoppelde versterker werkt

In dit segment komt de werking en werking van de transformatorgekoppelde versterker aan de orde. Hier wordt het ingangssignaal toegevoerd aan de basis van de eerste transistor. Als het ingangssignaal een DC-signaal heeft, kunnen de componenten worden geëlimineerd door de ingangscondensator Cin. Wanneer het signaal wordt toegepast op de transistor, wordt het versterkt en doorgestuurd naar de collectorterminal. Hier is deze versterkte uitgang als ingang verbonden met de tweede trap van de transformator-gekoppelde versterker via secundaire wikkelingen (p2) van de koppelingstransformator.

Vervolgens wordt deze versterkte spanning toegepast op de basisaansluiting van de tweede transistor van de secundaire trap van de transformatorgekoppelde versterker. De transformator heeft de eigenschap van impedantie-aanpassing. Door deze eigenschap kan een lage weerstand van een trap worden weerspiegeld als een hoge belastingsweerstand ten opzichte van de vorige trap. Daarom kan de spanning op de primaire wikkelingen worden doorgestuurd volgens de verhouding van de secundaire wikkelingen van de transformator.

Frequentierespons van transformatorgekoppelde versterker

De frequentierespons van een versterker stelt ons in staat om de uitgangsversterking en faserespons voor een bepaalde frequentie of over een breed frequentiebereik te analyseren. De frequentierespons van elk elektronisch circuit geeft de versterking aan, d.w.z. hoeveel output we krijgen voor een ingangssignaal. Hier wordt de frequentierespons van de transformatorgekoppelde versterker getoond in de volgende afbeelding.

frequentierespons-van-transformator-gekoppelde-versterker

Het biedt lage-frequentieresponskenmerken dan de RC-gekoppelde versterker. En ook de transformator-gekoppelde versterker biedt een constante versterking over een klein frequentiebereik. Bij lage frequenties, vanwege de reactantie van de primaire transformator p1, wordt de versterking verminderd. Bij hogere frequenties zal de capaciteit tussen de windingen van de transformator werken als een condensator en dit verlaagt de uitgangsspanning en dit leidt tot een afname van de versterking.

Transformator-gekoppelde versterker-toepassingen

Meestal toepasbaar in systemen waar de impedantieniveaus moeten worden aangepast.
Toepasbaar in circuits voor het overbrengen van het maximale vermogen naar de uitvoerapparaten zoals luidsprekers.
Voor vermogensversterkingsdoeleinden hebben deze overdrachtsgekoppelde versterkers de voorkeur

Voordelen

De voordelen van een transformatorgekoppelde versterker zijn

Het biedt een hogere versterking dan de RC-gekoppelde versterker. Het biedt een 10 tot 20 keer hogere versterkingswaarde dan de RC-gekoppelde versterker.
Het grootste voordeel is dat het de eigenschap heeft van impedantie-aanpassing die kan worden gedaan door de draai-verhouding van de transformator. Dus een lagere impedantie van een trap kan worden aangepast met een hoge impedantie van de versterker van de volgende trap.
De collectorweerstand en basisweerstand hebben geen vermogensverlies.

Nadelen

De nadelen van een transformatorgekoppelde versterker zijn

Het biedt een slechte frequentierespons dan de RC-gekoppelde versterker, dus de versterking varieert afhankelijk van de frequenties.
Bij deze techniek kan de koppeling worden gedaan door middel van transformatoren. Ziet er dus omvangrijk en duur uit voor audiofrequenties.
Er zullen frequentievervormingen zijn in het spraaksignaal, audiosignaal, muziek, enz.

De transformatorgekoppelde versterker geeft een hoge versterking en versterkt het ingangssignaal. Maar om meer output te krijgen dan dit soort versterkers, kunnen we de eindversterkers gebruiken. De eindversterkers hebben de voorkeur om meer vermogen aan de belasting te leveren, zoals luidsprekers. En het bereik van de ingangsamplitude van de eindversterker is hoger dan dat van de spanningsversterkers. En ook bij eindversterkers is de collectorstroom erg hoog (groter dan 100mA).

De eindversterkers zijn geclassificeerd als

Audio eindversterker
Klasse A eindversterker
Klasse B eindversterker
Klasse AB eindversterker
Klasse C eindversterker

Al deze verschillende soorten eindversterkers zijn gecategoriseerd op basis van de werkingsmodus en de stroomstatus van de collectorstroom volgens de geleidingshoek van het ingangssignaal. Klasse A-vermogen is eenvoudig te ontwerpen en de transistor staat gedurende de volledige invoercyclus AAN. Het biedt dus een hoogfrequente respons. Maar een van de nadelen is de slechte efficiëntie. Dit kan worden ondervangen door een transformator te koppelen aan de klasse A-eindversterker. Dan wordt het een transformator-gekoppelde klasse A-vermogensversterker genoemd. Het onderstaande schakelschema toont de transformator-gekoppelde klasse A-versterker.
U kunt meer informatie krijgen over de transformator-gekoppelde klasse A-versterker op.

Dit gaat dus allemaal over de gekoppelde transformator versterker Deze zijn handig om het spanningsniveau te verhogen en eindversterkers zijn handig om meer vermogen naar de belasting te sturen. En dit kan worden vergroot door verschillende koppelingstechnieken zoals het implementeren van de koppelcondensator, de transformator tussen de ene trapversterker naar de volgende trapversterker. Als de koppeling via de transformator kan worden gedaan, kunnen we de impedantie-aanpassing tussen ingangen en een uitgang bereiken. En we kunnen meer efficiëntie krijgen dan koppelingstechnieken blijven.