Khi nhu cầu giao tiếp bằng âm thanh khoảng cách xa tăng lên, nó tạo ra nhu cầu tăng biên độ của tín hiệu điện để truyền chúng trên một khoảng cách xa. Các bộ phận như điện thoại và điện báo, truyền dẫn song công, v.v. đã áp dụng nhiều phương pháp khác nhau để khuếch đại tín hiệu, nhưng kết quả vẫn không đạt yêu cầu. Vào khoảng năm 1912, thế giới lần đầu tiên được giới thiệu với Bộ khuếch đại . Đây là những thiết bị có thể khuếch đại để tăng công suất của tín hiệu đầu vào. Trong các bộ khuếch đại ban đầu, ống chân không được sử dụng mà sau đó được thay thế bằng bóng bán dẫn vào những năm 1960. Có nhiều loại bộ khuếch đại dựa trên các mạch hoạt động được sử dụng để thiết kế chúng, dựa trên hoạt động của chúng, v.v ... Bộ khuếch đại công suất được thiết kế để tăng công suất có sẵn cho tải. Push-pull Amplifier là một trong những bộ khuếch đại công suất.
Bộ khuếch đại đẩy kéo là gì?
Bộ khuếch đại đẩy kéo là một loại bộ khuếch đại công suất. Nó chứa một cặp thiết bị đang hoạt động, chẳng hạn như một cặp bổ sung của Linh kiện bán dẫn . Ở đây, một bóng bán dẫn cung cấp năng lượng cho tải từ nguồn điện tích cực và bóng bán dẫn kia là dòng điện từ tải xuống đất.
Các bộ khuếch đại này hiệu quả hơn các bộ khuếch đại class-A một đầu. Các bóng bán dẫn hiện diện trong bộ khuếch đại này được chống theo từng giai đoạn. Sự khác biệt giữa đầu ra của hai bóng bán dẫn này được cung cấp cho tải. Các sóng hài bậc đều có trong tín hiệu bị loại bỏ. Phương pháp này làm giảm sự biến dạng có trong tín hiệu do các thành phần không tuyến tính.
Các bộ khuếch đại này được gọi là bộ khuếch đại đẩy kéo vì ở đây một trong các bóng bán dẫn Đẩy dòng điện theo một hướng trong khi bóng bán dẫn kia kéo dòng điện theo hướng khác. Trong bộ khuếch đại đẩy kéo, một bóng bán dẫn hoạt động trong nửa dương của chu kỳ tín hiệu trong khi bóng bán dẫn kia hoạt động trong nửa âm.
Sơ đồ mạch
Mạch của bộ khuếch đại Push-pull chứa hai bóng bán dẫn, một bóng bán dẫn NPN và một bóng bán dẫn PNP, làm thiết bị hoạt động. Các bóng bán dẫn này được chống theo từng giai đoạn. Một bóng bán dẫn được phân cực thuận trong nửa chu kỳ dương của tín hiệu trong khi bóng bán dẫn kia trong nửa chu kỳ âm. Để chia tín hiệu đầu vào thành hai tín hiệu giống hệt nhau lệch pha 180 độ, một biến áp ghép nối trung tâm T1 được sử dụng ở nguồn của bộ khuếch đại.
Bộ khuếch đại này có thể được xây dựng trong các cấu hình khác nhau như bộ khuếch đại đẩy kéo Class-A, Class-B và Class-AB. Các mạch được thiết kế cho các lớp này là khác nhau.
Sơ đồ mạch cho Bộ khuếch đại đẩy kéo Class-A
Bộ khuếch đại Class-A chứa hai bóng bán dẫn giống nhau Q1 và Q2. Các cực phát của hai bóng bán dẫn này được kết nối với nhau. Các điện trở R1 và R2 được sử dụng để phân cực các bóng bán dẫn. Một bóng bán dẫn phải được phân cực thuận trong nửa chu kỳ dương của tín hiệu trong khi bóng bán dẫn kia trong nửa chu kỳ âm.
class-a-push-pull-ampli
Cực góp của hai tranzito này được nối với hai đầu cuộn sơ cấp của biến áp ra T2. Các đầu cơ sở của hai bóng bán dẫn này được nối với cuộn thứ cấp của máy biến áp đầu vào T1. Nguồn điện được kết nối giữa vòi trung tâm của cuộn sơ cấp của T2 và điểm nối bộ phát của Q1, Q2.
Phụ tải mắc vào thứ cấp của máy biến áp T2. Dòng tĩnh từ Q1 và Q2 chảy theo hướng ngược lại qua các nửa của cuộn sơ cấp của T2. Điều này loại bỏ sự bão hòa từ tính trong mạch.
Sơ đồ mạch cho Bộ khuếch đại đẩy kéo loại B
Không có điện trở phân cực R1 và R2 trong bộ khuếch đại Class-B. Ở đây hai bóng bán dẫn được phân cực ở các điểm cắt. Các bóng bán dẫn không tiêu thụ bất kỳ điện năng nào trong điều kiện lý tưởng. Do đó, hiệu suất của bộ khuếch đại đẩy kéo hạng B cao hơn bộ khuếch đại đẩy kéo hạng A.
Sơ đồ mạch của Bộ khuếch đại đẩy kéo Class AB
Mạch này tương tự như bộ khuếch đại đẩy kéo Class A. Nhưng không giống như Class A trong Class AB, các giá trị điện trở xu hướng được chọn sao cho các bóng bán dẫn Q1 và Q2 được phân cực ngay trên mức cắt điện áp. Sự sắp xếp này làm giảm thời gian mà các bóng bán dẫn sẽ đồng thời TẮT. Do đó, sự biến dạng chéo được giảm bớt trong bộ khuếch đại Class AB.
Bộ khuếch đại đẩy kéo hoạt động
Giai đoạn đầu ra của bộ khuếch đại này có thể điều khiển dòng điện theo cả hai hướng thông qua tải. Nó chứa hai bóng bán dẫn chống pha Q1 và Q2. Biến áp ghép đầu vào T1 chia tín hiệu đầu vào thành hai nửa giống nhau, cứ lệch pha nhau 180 độ. Một bóng bán dẫn được phân cực thuận trong nửa chu kỳ dương và cho dòng điện đi qua. Các bóng bán dẫn khác vẫn được phân cực ngược trong nửa chu kỳ tích cực. Điều kiện này được đảo ngược khi nửa chu kỳ âm được áp dụng cho các bóng bán dẫn.
Dòng góp I1 và I2 từ Q1 và Q2 chảy cùng chiều qua các nửa tương ứng của cuộn sơ cấp của máy biến áp T2. Điều này tạo ra một đầu ra khuếch đại của tín hiệu đầu vào trong thứ cấp của máy biến áp T2. Như vậy, dòng điện qua thứ cấp của T2 là sự khác biệt giữa các dòng điện góp của các bóng bán dẫn.
Ưu điểm
Đầu ra của bộ khuếch đại Push-pull là sự khác biệt giữa dòng điện góp của hai bóng bán dẫn. Điều này giúp loại bỏ các sóng hài trong đầu ra. Phương pháp này cũng làm giảm sự biến dạng. Bộ khuếch đại Class B có hiệu suất cao và có thể hoạt động trong điều kiện cung cấp điện hạn chế. Bộ khuếch đại lớp B có mạch đơn giản và đầu ra của nó không chứa sóng hài. Biến dạng chéo được giảm trong bộ khuếch đại Class AB.
Các ứng dụng
Một số ứng dụng của Bộ khuếch đại đẩy kéo như sau:
- Các bộ khuếch đại này được sử dụng trong hệ thống RF.
- Trong các hệ thống kỹ thuật số, các bộ khuếch đại này được sử dụng do giá thành rẻ và thiết kế nhỏ hơn.
- Chúng được sử dụng để khuếch đại âm thanh trên TV, Điện thoại di động, Máy tính.
- Trong các hệ thống thông tin liên lạc đường dài yêu cầu độ méo thấp, các bộ khuếch đại này được sử dụng.
- Chúng được sử dụng với loa phóng thanh.
- Để khuếch đại tín hiệu tần số vô tuyến.
- Trong hệ thống điện tử công suất Bộ khuếch đại đẩy kéo được sử dụng.
Câu hỏi thường gặp
1). Tại sao nó được gọi là Bộ khuếch đại đẩy kéo?
Bộ khuếch đại này có hai bóng bán dẫn trong mạch. Một trong các bóng bán dẫn đẩy dòng điện về phía đầu ra trong nửa chu kỳ dương của tín hiệu đầu vào. Bóng bán dẫn kia kéo dòng điện về phía đầu ra trong nửa chu kỳ âm của tín hiệu đầu vào Do đó, bộ khuếch đại được gọi là Bộ khuếch đại đẩy kéo.
2). Bộ khuếch đại đẩy kéo miễn phí là gì?
Việc sử dụng máy biến áp khiến thiết kế của ampli đẩy kéo trở nên cồng kềnh. Để loại bỏ nhược điểm này, hai bóng bán dẫn, một NPN và một PNP, bổ sung cho nhau được sử dụng ở tầng đầu vào của bộ khuếch đại Push-pull. Thiết kế này được gọi là Bộ khuếch đại đẩy kéo miễn phí.
3). Đẩy-kéo là gì?
Giai đoạn đầu ra đẩy-kéo được thiết kế bằng cách sử dụng hai bóng bán dẫn bổ sung cung cấp cho tải dòng điện và hấp thụ dòng điện từ tải.
4). Tại sao Bộ khuếch đại đẩy kéo được sử dụng?
Một bộ khuếch đại đẩy kéo thường được ưu tiên để khuếch đại tín hiệu mà không bị méo.
5). Bộ khuếch đại nào có hiệu suất cao nhất?
Bộ khuếch đại đẩy kéo Class B có hiệu suất cao nhất là 78,9%.
Bên cạnh bóng bán dẫn, ống chân không cũng được sử dụng làm phần tử hoạt động trong các bộ khuếch đại này. Ngày nay máy biến áp rất hiếm khi được sử dụng ở giai đoạn đầu ra của bộ khuếch đại. Trong kéo-đẩy đối xứng, mỗi cặp đầu ra phản chiếu cặp kia. Ở đây NPN của một nửa được nhân đôi với PNP của nửa kia. Tương tự, có luật đẩy-kéo bán đối xứng, siêu đối xứng, vuông tùy thuộc vào mạch đầu ra của chúng. Đây là một câu hỏi cho bạn, chức năng chính của một bộ khuếch đại là gì?
