Amplificador de potencia Push-Pull de clase A
Hasta ahora, hemos visto dos tipos de amplificadores de potencia de clase A. Los principales problemas que deben resolverse son la baja potencia y la eficiencia. Es posible obtener una mayor potencia de salida y eficiencia que la del amplificador de clase A mediante el uso de un par de transistores combinacionales denominado comoPush-Pull configuración.
En este circuito, usamos dos transistores complementarios en la etapa de salida, uno de los cuales es del tipo NPN o canal N mientras que el otro transistor es del tipo PNP o canal P (el complemento) conectado para operarlos como PUSH a transistor to ON y PULL another transistor to OFFal mismo tiempo. Esta configuración push-pull se puede realizar en amplificadores de clase A, clase B, clase C o clase AB.
Construcción del amplificador de potencia Push-Pull Clase A
La construcción del circuito amplificador de potencia de clase A en configuración push-pull se muestra en la figura siguiente. Esta disposición reduce principalmente la distorsión armónica introducida por la no linealidad de las características de transferencia de un solo amplificador de transistor.
En la disposición Push-Pull, los dos transistores idénticos T 1 y T 2 tienen sus terminales emisores en corto. La señal de entrada se aplica a los transistores a través del transformador T r1 que proporciona señales de polaridad opuesta a ambas bases del transistor. Los colectores de ambos transistores están conectados al primario del transformador de salida T r2 . Ambos transformadores tienen toma central. El suministro de V CC se proporciona a los colectores de ambos transistores a través del primario del transformador de salida.
Las resistencias R 1 y R 2 proporcionan la disposición de polarización. La carga es generalmente un altavoz que se conecta a través del secundario del transformador de salida. La relación de espiras del transformador de salida se elige de tal manera que la carga coincida bien con la impedancia de salida del transistor. Entonces, el amplificador entrega la potencia máxima a la carga.
Operación del circuito
La salida se obtiene del transformador de salida T r2 . El primario de este transformador T r2 no tiene prácticamente ningún componente de CC a través de él. Los transistores T 1 y T 2 tienen sus colectores conectados al primario del transformador T r2 de modo que sus corrientes sean iguales en magnitud y fluyan en direcciones opuestas a través del primario del transformador T r2 .
Cuando se aplica la señal de entrada de CA, la base del transistor T 1 es más positiva mientras que la base del transistor T 2 es menos positiva. Por tanto, la corriente de colector i c1 del transistor T 1 aumenta mientras que la corriente de colector i c2 del transistor T 2 disminuye. Estas corrientes fluyen en direcciones opuestas en dos mitades del primario del transformador de salida. Además, el flujo producido por estas corrientes también será en direcciones opuestas.
Por lo tanto, el voltaje a través de la carga será voltaje inducido cuya magnitud será proporcional a la diferencia de corrientes de colector, es decir
$$ (i_ {c1} - i_ {c2}) $$
De manera similar, para la señal de entrada negativa, la corriente de colector i c2 será mayor que i c1 . En este caso, el voltaje desarrollado a través de la carga se debe nuevamente a la diferencia
$$ (i_ {c1} - i_ {c2}) $$
Como $ i_ {c2}> i_ {c1} $
La polaridad de la tensión inducida a través de la carga se invertirá.
$$ i_ {c1} - i_ {c2} = i_ {c1} + (-i_ {c2}) $$
Para tener una mejor comprensión, consideremos la siguiente figura.
La operación general da como resultado un voltaje de CA inducido en el secundario del transformador de salida y, por lo tanto, se entrega energía de CA a esa carga.
Se entiende que, durante cualquier medio ciclo dado de la señal de entrada, un transistor está siendo impulsado (o empujado) profundamente en conducción mientras que el otro no es conductor (extraído). De ahí el nombrePush-pull amplifier. La distorsión armónica en el amplificador push-pull se minimiza de modo que se eliminan todos los armónicos pares.
Ventajas
Las ventajas del amplificador push-pull de clase A son las siguientes
Se obtiene una salida de CA alta.
La salida está libre de armónicos pares.
El efecto de los voltajes de ondulación se equilibra. Estos están presentes en la fuente de alimentación debido a un filtrado inadecuado.
Desventajas
Las desventajas del amplificador push-pull de clase A son las siguientes
- Los transistores deben ser idénticos para producir la misma amplificación.
- Se requiere una toma central para los transformadores.
- Los transformadores son voluminosos y costosos.