Neste guia, vamos aprender em detalhe sobre Amplificadores de impulso de tracção. Nós cobrimos a teoria e as aplicações por trás de um amplificador Push Pull. Também demonstramos diferentes tipos de amplificadores de push pull, como os modelos de amplificadores de push pull Classe A, Classe B e Classe AB.

Um amplificador de push pull é um amplificador que tem um estágio de saída que pode conduzir uma corrente em qualquer direção através da carga. O estágio de saída de um típico amplificador push pull consiste em dois BJTs ou MOSFETs idênticos, um com corrente de alimentação através da carga enquanto o outro afunda a corrente da carga. Os amplificadores de push pull são superiores aos amplificadores de ponta única (usando um único transistor na saída para conduzir a carga) em termos de distorção e desempenho. Um amplificador de extremidade única, o quão bem pode ser projetado certamente introduzirá alguma distorção devido à não linearidade de suas características de transferência dinâmica. Os amplificadores Push pull são comumente usados em situações onde baixa distorção, alta eficiência e alta potência de saída são necessárias. A operação básica de um amplificador de push pull é a seguinte: O sinal a ser amplificado é primeiro dividido em dois sinais idênticos 180° fora de fase. Geralmente esta divisão é feita utilizando um transformador de acoplamento de entrada. O transformador de acoplamento de entrada é disposto de tal forma que um sinal é aplicado à entrada de um transistor e o outro sinal é aplicado à entrada do outro transistor. As vantagens do amplificador de impulso são baixa distorção, ausência de saturação magnética no núcleo do transformador de acoplamento e cancelamento de ondulações da fonte de alimentação, o que resulta na ausência de zumbido, enquanto as desvantagens são a necessidade de dois transístores idênticos e a exigência de transformadores de acoplamento volumosos e caros.Amplificador de impulso de tracção classe A

Amplificador de impulso de tracção classe A.

Um amplificador de impulso de tracção pode ser fabricado nas configurações de Classe A, Classe B, Classe AB ou Classe C. O diagrama de circuito de um típico amplificador de pulsação de Classe A é mostrado acima. Q1 e Q2 são dois transístores idênticos e seus terminais emissores estão conectados juntos. R1 e R2 são destinados a enviesar os transístores. Os terminais dos dois transístores são ligados às respectivas extremidades do primário do transformador de saída T2. A alimentação é conectada entre a torneira central do primário T2 e a junção do emissor do Q1 e Q2. O terminal base de cada transistor é ligado às respectivas extremidades do secundário do transformador de acoplamento de entrada T1. O sinal de entrada é aplicado ao primário de T1 e a carga de saída RL é conectada através do secundário de T2. A corrente silenciosa de Q2 e Q1 flui em direções opostas através das metades correspondentes do primário de T2 e, como resultado, não haverá saturação magnética. A partir da figura é possível ver os sinais de fase a serem aplicados na base de cada transistor. Quando Q1 é conduzido positivo usando a primeira metade do seu sinal de entrada, a corrente do colector de Q1 aumenta. Ao mesmo tempo Q2 é acionado negativamente usando a primeira metade do seu sinal de entrada e assim a corrente do coletor de Q2 diminui. A partir da figura você pode entender que as correntes coletoras de Q1 e Q2 ou seja; I1 e I2 fluem na mesma direção através das metades correspondentes do T2 primário. Como resultado, uma versão amplificada do sinal de entrada original é induzida no secundário T2. É claro que a corrente através do secundário T2 é a diferença entre as duas correntes do colector. Os harmónicos serão muito menos na saída devido ao cancelamento e isto resulta em baixa distorção.

Classe B push pull amplifier.

O amplificador push pull classe B é quase similar ao amplificador push pull classe A e a única diferença é que não há resistências de polarização para um amplificador push pull classe B. Isto significa que os dois transistores são tendenciosos no ponto de corte. A configuração de Classe B pode fornecer melhor saída de potência e tem maior eficiência (até 78,5%). Uma vez que os transistores são tendenciosos no ponto de corte, eles não consomem energia durante a condição de ociosidade e isso aumenta a eficiência. As vantagens dos amplificadores push pull classe B são, capacidade de trabalhar em condições de alimentação limitada (devido à maior eficiência), ausência de harmónicos uniformes na saída, circuitos simples quando comparados com a configuração classe A, etc. As desvantagens são uma maior percentagem de distorção harmónica quando comparada com a Classe A, o cancelamento de ondulações da fonte de alimentação não é tão eficiente como no amplificador push pull de Classe A e que resulta na necessidade de uma fonte de alimentação bem regulada.

O sinal de entrada é convertido em dois sinais similares, mas de fase oposta, pelo transformador de entrada T1. Um destes dois sinais é aplicado à base do transistor superior enquanto que o outro é aplicado à base do outro transistor. Você pode entender isto a partir do diagrama de circuito. Quando o transistor Q1 é conduzido para o lado positivo usando a metade positiva do seu sinal de entrada, o inverso acontece no transistor Q2. Isso significa que quando a corrente coletora de Q1 está indo na direção crescente, a corrente coletora de Q2 vai na direção decrescente. De qualquer forma, o fluxo de corrente através das respectivas metades do primário do T2 será na mesma direção. Dê uma olhada na figura para uma melhor compreensão. Este fluxo de corrente através do primário do T2 resulta em uma forma de onda induzida através do seu secundário. A forma de onda induzida através do secundário é similar ao sinal de entrada original mas amplificada em termos de magnitude.

Cross over distortion.

Cross over distortion é um tipo de distorção comumente visto em configurações de amplificadores de Classe B. Como dissemos anteriormente, os transistores são tendenciosos no ponto de corte no amplificador Classe B. Todos sabemos que um transistor de silício requer 0,7V e um díodo de germânio requer 0,2V de tensão através da sua junção do emissor de base antes de entrar no modo condutor e esta tensão do emissor de base é chamada de tensão de corte. Os díodos de germânio estão fora de alcance em amplificadores e podemos falar de um amplificador push pull de Classe B baseado em transistores de Silício. Como os transistores são tendenciosos para cortar, a voltagem através da junção do emissor de base permanece zero durante a condição de entrada zero. A única fonte para os transístores obterem o corte de tensão necessário é o próprio sinal de entrada e o corte de tensão necessário será saqueado do próprio sinal de entrada. Como resultado, as partes da forma de onda de entrada que estão abaixo de 0,7V (corte de tensão) serão canceladas e, portanto, as partes correspondentes estarão ausentes na forma de onda de saída também. Dê uma olhada na figura abaixo para uma melhor compreensão.

Classe AB amplificador push pull.

Classe AB é outro tipo de amplificador push pull que é quase similar ao de um amplificador push pull de Classe A e a única diferença é que o valor dos resistores de polarização R1 e R2 são tão selecionados que os transistores são polarizados apenas no corte de tensão (0.7V). Isto reduz o tempo em que ambos os transístores estão simultaneamente desligados (o tempo em que o sinal de entrada está entre (-0.7V e +0.7V) e assim a distorção transversal é reduzida. Das classes acima mencionadas, a Classe A tem menos distorção, depois a Classe AB e depois a Classe B. De qualquer forma, a configuração da Classe AB reduziu a eficiência e desperdiça uma quantidade razoável de energia durante a condição de entrada zero. A Classe B tem a maior eficiência (78,5%), depois a Classe B (entre 78,5 a 50%) e depois a Classe A (50%) .