O que é um amplificador push-pull: diagrama de circuito e seu princípio de funcionamento

O que é um amplificador push-pull: diagrama de circuito e seu princípio de funcionamento

Quando a necessidade de comunicação de áudio de longa distância aumentou, criou-se a necessidade de aumentar a amplitude dos sinais elétricos para transmiti-los a longas distâncias. Departamentos como telefone e telegrafia, transmissão duplex, etc. adotaram vários métodos para ampliar os sinais, mas os resultados permaneceram insatisfatórios. Foi por volta do ano de 1912 que o mundo foi apresentado ao Amplificadores . São dispositivos que podem amplificar para aumentar a potência de um sinal de entrada. Nos primeiros amplificadores, tubos a vácuo foram usados ​​que mais tarde foram substituídos por transistores na década de 1960. Existem muitos tipos de amplificadores com base nos circuitos ativos usados ​​para projetá-los, com base em sua operação, etc ... Um amplificador de potência é projetado para aumentar a potência disponível para a carga. O amplificador push-pull é um dos amplificadores de potência.



O que é um amplificador Push-pull?

O amplificador push-pull é um tipo de amplificador de potência. Ele contém um par de dispositivos ativos, como um par complementar de transistores . Aqui, uma fonte de transistor é a energia para a carga da fonte de alimentação positiva e a outra absorve a corrente da carga para o solo.


Esses amplificadores são mais eficientes do que os amplificadores classe A de terminação única. Os transistores presentes neste amplificador são antifásicos. A diferença entre as saídas desses dois transistores é dada à carga. Os harmônicos de ordem par presentes no sinal são eliminados. Este método reduz a distorção presente no sinal devido a componentes de não linearidade.





Esses amplificadores são chamados de amplificadores push-pull porque aqui um dos transistores empurra a corrente em uma direção enquanto o outro puxa a corrente em outra direção. No amplificador push-pull, um transistor funciona durante a metade positiva do ciclo do sinal, enquanto o outro funciona durante a metade negativa.

Diagrama de circuito

O circuito do amplificador Push-pull contém dois transistores, um NPN e um transistor PNP, como dispositivos ativos. Esses transistores são antifásicos. Um transistor é polarizado diretamente durante a metade do ciclo positivo do sinal, enquanto o outro durante a metade negativa do ciclo. Para dividir o sinal de entrada em dois sinais idênticos 180 graus fora de fase, um transformador de acoplamento T1 com derivação central é usado na fonte do amplificador.



Este amplificador pode ser construído em diferentes configurações, como amplificadores Push-pull Classe-A, Classe-B e Classe-AB. Os circuitos projetados para essas classes são diferentes.


Diagrama de circuito para amplificador push-pull Classe A

O amplificador Classe-A contém dois transistores idênticos Q1 e Q2. Os terminais emissores desses dois transistores são conectados juntos. Os resistores R1 e R2 são usados ​​para polarizar os transistores. Um transistor deve ser polarizado diretamente durante o meio-ciclo positivo do sinal, enquanto o outro durante o meio-ciclo negativo.

Amplificador Classe A Push-Pull

amplificador classe-a-push-pull

Os terminais coletores desses dois transistores são conectados às duas extremidades do enrolamento primário do transformador de saída T2. As extremidades da base desses dois transistores são conectadas ao enrolamento secundário do transformador de entrada T1. A fonte de alimentação é conectada entre a derivação central do primário de T2 e a junção do emissor de Q1, Q2.

A carga está ligada ao secundário do transformador T2. A corrente quiescente de Q1 e Q2 flui na direção oposta através das metades do primário de T2. Isso cancela a saturação magnética no circuito.

Diagrama de circuito para amplificador push-pull Classe B

Não há resistores de polarização R1 e R2 no amplificador Classe B. Aqui, os dois transistores são polarizados nos pontos de corte. Os transistores não consomem energia durante as condições ideais. Assim, a eficiência do amplificador push-pull classe B é maior do que o amplificador Push-pull Classe-A.

Diagrama de circuito do amplificador push-pull Classe AB

Este circuito é semelhante ao amplificador Push-pull Classe A. Mas ao contrário da Classe A na Classe AB, os valores do resistor de polarização são selecionados de forma que os transistores Q1 e Q2 sejam polarizados logo acima do corte nas tensões. Esse arranjo reduz o tempo durante o qual os transistores ficarão simultaneamente DESLIGADOS. Assim, a distorção cruzada é reduzida no amplificador Classe AB.

Amplificador push-pull funcionando

O estágio de saída deste amplificador pode conduzir a corrente em ambas as direções através da carga. Ele contém dois transistores antifásicos Q1 e Q2. O transformador de acoplamento de entrada T1 divide o sinal de entrada em duas metades idênticas, a cada 180 graus fora de fase. Um transistor é polarizado diretamente durante o meio-ciclo positivo e passa a corrente. O outro transistor permanece polarizado reverso durante o meio ciclo positivo. Esta condição é revertida quando o meio ciclo negativo é aplicado aos transistores.

As correntes coletoras I1 e I2 de Q1 e Q2 fluem na mesma direção através das metades correspondentes do primário do transformador T2. Isso induz uma saída amplificada do sinal de entrada no secundário do transformador T2. Assim, a corrente através do secundário de T2 é a diferença entre as correntes do coletor dos transistores.

Vantagens

A saída do amplificador Push-pull é a diferença entre as correntes de coletor dos dois transistores. Isso elimina os harmônicos na saída. Este método também reduz a distorção. O amplificador Classe B tem alta eficiência e pode funcionar em condições limitadas de fornecimento de energia. O amplificador classe B possui circuitos simples e sua saída não contém nem mesmo harmônicos. A distorção cruzada é reduzida nos amplificadores da Classe AB.

Formulários

Algumas das aplicações dos amplificadores push-pull são as seguintes-

  • Esses amplificadores são usados ​​em sistemas RF.
  • Em sistemas digitais, esses amplificadores são usados ​​devido ao seu baixo custo e design menor.
  • Eles são usados ​​para amplificação de áudio em TV, telefones celulares, computadores.
  • Em sistemas de comunicação de longa distância onde baixa distorção é necessária, esses amplificadores são usados.
  • Eles são usados ​​com alto-falantes.
  • Para amplificação de sinais de radiofrequência.
  • Em sistemas eletrônicos de potência, são usados ​​amplificadores push-pull.

FAQs

1). Por que é chamado de amplificador push-pull?

Este amplificador possui dois transistores no circuito. Um dos transistores empurra a corrente para a saída durante o meio-ciclo positivo do sinal de entrada O outro transistor puxa a corrente para a saída durante o meio-ciclo negativo do sinal de entrada. Assim, o amplificador é chamado de Amplificador Push-pull.

2). O que é um amplificador push-pull gratuito?

O uso de um transformador torna o design do amplificador push-pull volumoso. Para remover essa desvantagem, dois transistores, um NPN e um PNP, que são complementares entre si, são usados ​​no estágio de entrada do amplificador Push-pull. Este projeto é conhecido como amplificador push-pull de cortesia.

3). O que é Push-pull?

O estágio de saída push-pull é projetado com dois transistores complementares que alternativamente fornecem carga de corrente e absorvem corrente da carga.

4). Por que o amplificador Push-pull é usado?

Um amplificador push-pull é geralmente preferido para amplificar os sinais sem distorção.

5). Qual amplificador tem a maior eficiência?

O amplificador Push-pull Classe B tem a maior eficiência de 78,9%.

Além dos transistores, os tubos a vácuo também são usados ​​como elementos ativos nesses amplificadores. Nos dias de hoje transformadores raramente são usados ​​no estágio de saída dos amplificadores. No push-pull simétrico, cada par de saída reflete o outro. Aqui, o NPN de uma metade é espelhado com o PNP da outra. Da mesma forma, existem push-pull quase simétricos, super simétricos, de lei quadrada, dependendo de seus circuitos de saída. Aqui fica uma pergunta para você, qual é a principal função de um amplificador?