Spingere

L'amplificatore push-pull è un amplificatore di potenza utilizzato per fornire un'elevata potenza al carico. Consiste di due transistor di cui uno è NPN e un altro è PNP. Un transistor spinge l'uscita su semiciclo positivo e altri tira su semiciclo negativo, ecco perché è noto come amplificatore push-pull. Il vantaggio dell'amplificatore Push-Pull è che non c'è potenza dissipata nel transistor di uscita quando il segnale non è presente. Esistono tre classificazioni di amplificatori push-pull, ma generalmente l'amplificatore di classe B è considerato come amplificatore push-pull.

• Amplificatore di classe A.
• Amplificatore di classe B.
• Amplificatore in classe AB

Amplificatore di classe A.

La configurazione di classe A è la configurazione dell'amplificatore di potenza più comune. Consiste di un solo transistor di commutazione che è impostato per rimanere sempre acceso. Produce una distorsione minima e un'ampiezza massima del segnale di uscita. L'efficienza dell'amplificatore di classe A è molto bassa, vicino al 30%. Gli stadi dell'amplificatore di classe A consentono il passaggio della stessa quantità di corrente di carico anche quando non è collegato un segnale di ingresso, pertanto sono necessari dissipatori di grandi dimensioni per i transistor di uscita. Di seguito è riportato lo schema del circuito per l'amplificatore di classe A:

Amplificatore di classe B.

L'amplificatore di classe B è l'attuale amplificatore push-pull. L'efficienza dell'amplificatore di classe B è superiore a quella dell'amplificatore di classe A, in quanto consiste di due transistor NPN e PNP. Il circuito dell'amplificatore di classe B è polarizzato in modo tale che ogni transistor funzionerà su un mezzo ciclo della forma d'onda di ingresso. Pertanto, l'angolo di conduzione di questo tipo di circuito amplificatore è di 180 gradi. Un transistor spinge l'uscita su semiciclo positivo e altri tira su semiciclo negativo, ecco perché è noto come amplificatore push-pull. Di seguito è riportato lo schema del circuito per l'amplificatore di classe B:

La classe B generalmente soffre di un effetto noto come distorsione crossover in cui il segnale viene distorto a 0V. Sappiamo che un transistor richiede 0,7 V alla sua giunzione base-emettitore per accenderlo. Quindi, quando la tensione di ingresso CA viene applicata all'amplificatore push-pull, inizia ad aumentare da 0 e fino a raggiungere 0,7 V, il transistor rimane nello stato OFF e non otteniamo alcuna uscita. La stessa cosa accade con il transistor PNP nel mezzo ciclo negativo dell'onda CA, questo è chiamato zona morta. Per superare questo problema, i diodi vengono utilizzati per la polarizzazione e quindi l'amplificatore è noto come amplificatore di classe AB.

Amplificatore in classe AB

Un metodo comune per rimuovere la distorsione di crossover nell'amplificatore di classe B è polarizzare entrambi i transistor in un punto leggermente al di sopra del punto di taglio del transistor. Quindi questo circuito è noto come circuito amplificatore di classe AB. La distorsione crossover viene spiegata più avanti in questo articolo.

Il circuito dell'amplificatore di classe AB è la combinazione di entrambi gli amplificatori di classe A e B. Aggiungendo il diodo, i transistor vengono polarizzati in uno stato leggermente conduttivo anche quando non è presente alcun segnale al terminale di base, eliminando così il problema della distorsione del crossover.

Materiali richiesti

• Trasformatore (6-0-6)
• Transistor BC557-PNP
• Transistor 2N2222-NPN
• Resistore - 1k (2 nos)
• GUIDATO

Funzionamento del circuito amplificatore push-pull

Il diagramma schematico per il circuito dell'amplificatore Push-Pull è costituito da due transistor Q1 e Q2 che sono rispettivamente NPN e PNP. Quando il segnale di ingresso è positivo, Q1 inizia a condurre e produce una replica dell'ingresso positivo in uscita. In questo momento Q2 rimane in condizione off.

Ecco, in queste condizioni

V _OUT = V _IN - V _BE1

Allo stesso modo, quando il segnale di ingresso è negativo, Q1 si spegne e Q2 inizia a condurre e produce una replica dell'ingresso negativo in uscita.

In questa condizione, V _OUT = V _IN + V _BE2

Ora, perché la distorsione del crossover si verifica quando V _IN arriva a zero? Lascia che ti mostri il diagramma delle caratteristiche approssimative e la forma d'onda di uscita del circuito amplificatore push-pull.

Il transistor Q1 e Q2 non possono essere contemporaneamente ON, perché Q1 sia acceso richiediamo che V _IN debba essere maggiore di Vout e per Q2 Vin deve essere minore di Vout. Se V _IN è uguale a zero, anche Vout deve essere uguale a zero.

Ora, quando V _IN aumenta da zero, la tensione di uscita Vout rimarrà zero fino a quando V _IN è inferiore a V _BE1 (che è circa 0,7 v), dove V _BE è la tensione richiesta per accendere il transistor NPN Q1. Quindi, la tensione di uscita mostra una zona morta durante il periodo V _IN è inferiore a V _BE o 0.7v. La stessa cosa accadrà quando V _IN diminuisce da zero, il transistor PNP Q2 non condurrà fino a quando V _{IN non} sarà maggiore di V _BE2 (~ 0.7v), dove V _BE2 è la tensione richiesta per accendere il transistor Q2.