กด

Push-Pull Amplifierเป็นเพาเวอร์แอมป์ที่ใช้จ่ายพลังงานสูงให้กับโหลด ประกอบด้วยทรานซิสเตอร์สองตัวซึ่งตัวหนึ่งคือ NPN และอีกตัวคือ PNP ทรานซิสเตอร์ตัวหนึ่งดันเอาท์พุทในครึ่งรอบบวกและอีกตัวดึงครึ่งรอบเชิงลบนี่คือเหตุผลที่เรียกว่าPush-Pull Amplifier ข้อดีของแอมพลิฟายเออร์ Push-Pull คือไม่มีพลังงานกระจายในทรานซิสเตอร์เอาต์พุตเมื่อไม่มีสัญญาณ Push-Pull Amplifier มีสามประเภท แต่โดยทั่วไปแอมพลิฟายเออร์ Class B ถือเป็น Push Pull Amplifier

• เครื่องขยายเสียง Class A
• เครื่องขยายเสียงคลาส B
• เครื่องขยายเสียง Class AB

เครื่องขยายเสียง Class A

การกำหนดค่าคลาส A เป็นการกำหนดค่าเพาเวอร์แอมป์ที่พบบ่อยที่สุด ประกอบด้วยทรานซิสเตอร์สวิตชิ่งเพียงตัวเดียวซึ่งถูกตั้งค่าให้เปิดอยู่เสมอ สร้างความผิดเพี้ยนขั้นต่ำและความกว้างสูงสุดของสัญญาณเอาต์พุต ประสิทธิภาพของเครื่องขยายเสียง Class A ต่ำมากใกล้ถึง 30% ขั้นตอนของแอมพลิฟายเออร์คลาส A ช่วยให้กระแสโหลดจำนวนเท่ากันไหลผ่านแม้ว่าจะไม่มีการเชื่อมต่อสัญญาณอินพุตดังนั้นจึงจำเป็นต้องใช้ฮีทซิงค์ขนาดใหญ่สำหรับทรานซิสเตอร์เอาต์พุต วงจรสำหรับเครื่องขยายเสียง Class Aได้รับด้านล่าง:

เครื่องขยายเสียงคลาส B

แอมพลิฟายเออร์ Class B คือPush-Pull Amplifier ที่แท้จริง ประสิทธิภาพของเครื่องขยายเสียง Class B สูงกว่าเครื่องขยายเสียง Class A เนื่องจากประกอบด้วยทรานซิสเตอร์สองตัว NPN และ PNP วงจรแอมพลิฟายเออร์คลาส B มีความเอนเอียงในลักษณะที่ทรานซิสเตอร์แต่ละตัวจะทำงานในครึ่งรอบของรูปคลื่นอินพุต ดังนั้นมุมการนำของวงจรขยายประเภทนี้คือ 180 องศา หนึ่งทรานซิสเตอร์ผลักดันการส่งออกในรอบครึ่งบวกและดึงอื่น ๆ ในรอบครึ่งเชิงลบนี้คือเหตุผลที่มันเป็นที่รู้จักกันPush-Pull Amplifier แผนภาพวงจรสำหรับเครื่องขยายเสียง Class B แสดงไว้ด้านล่าง:

โดยทั่วไปคลาส B จะได้รับผลกระทบที่เรียกว่าCrossover Distortionซึ่งสัญญาณจะผิดเพี้ยนที่ 0V เรารู้ดีว่าทรานซิสเตอร์ต้องใช้ 0.7v ที่จุดเชื่อมต่อตัวส่งสัญญาณฐานเพื่อเปิดใช้งาน ดังนั้นเมื่อใช้แรงดันไฟฟ้าอินพุต AC กับแอมพลิฟายเออร์แบบพุชพูลจะเริ่มเพิ่มขึ้นจาก 0 และจนกระทั่งถึง 0.7v ทรานซิสเตอร์จะยังคงอยู่ในสถานะปิดและเราจะไม่ได้รับเอาต์พุตใด ๆ สิ่งเดียวกันนี้เกิดขึ้นกับทรานซิสเตอร์ PNP ในครึ่งวงจรเชิงลบของคลื่น AC ซึ่งเรียกว่า Dead Zone เพื่อแก้ไขปัญหานี้ไดโอดจะใช้สำหรับการให้น้ำหนักและจากนั้นแอมพลิฟายเออร์จะเรียกว่าแอมพลิฟายเออร์คลาส AB

เครื่องขยายเสียง Class AB

วิธีการทั่วไปในการลบความผิดเพี้ยนของครอสโอเวอร์ในแอมพลิฟายเออร์คลาส B คือการทำให้ทรานซิสเตอร์ทั้งสองตัวมีอคติเหนือจุดตัดของทรานซิสเตอร์เล็กน้อย แล้ววงจรนี้เป็นที่รู้จักกันเป็นคลาส AB เครื่องขยายเสียงวงจร การบิดเบือนครอสโอเวอร์จะอธิบายในบทความนี้ในภายหลัง

วงจรแอมพลิฟายเออร์คลาส AB คือการรวมกันของแอมพลิฟายเออร์คลาส A และคลาส B ด้วยการเพิ่มไดโอดทรานซิสเตอร์จะมีความเอนเอียงในสถานะการนำไฟฟ้าเล็กน้อยแม้ว่าจะไม่มีสัญญาณอยู่ที่ขั้วฐานดังนั้นจึงช่วยขจัดปัญหาการบิดเบือนแบบครอสโอเวอร์

วัสดุที่จำเป็น

• หม้อแปลงไฟฟ้า (6-0-6)
• BC557-PNP ทรานซิสเตอร์
• 2N2222-NPN ทรานซิสเตอร์
• ตัวต้านทาน - 1k (2 nos)
• LED

การทำงานของวงจรแอมพลิฟายเออร์ Push-Pull

แผนผังสำหรับวงจรขยายสัญญาณ Push-Pull ประกอบด้วยทรานซิสเตอร์สองตัว Q1 และ Q2 ซึ่ง ได้แก่ NPN และ PNP ตามลำดับ เมื่อสัญญาณอินพุตเป็นบวก Q1 จะเริ่มดำเนินการและสร้างแบบจำลองของอินพุตบวกที่เอาต์พุต ในขณะนี้ Q2 ยังคงอยู่ในสภาพปิดอยู่

ที่นี่ในสภาพนี้

V _OUT = V _IN - V _BE1

ในทำนองเดียวกันเมื่อสัญญาณอินพุตเป็นลบ Q1 จะดับลงและ Q2 เริ่มดำเนินการและสร้างแบบจำลองของอินพุตเชิงลบที่เอาต์พุต

ในสภาพนี้

V _OUT = V _IN + V _BE2

เหตุใดการบิดเบือนแบบไขว้จึงเกิดขึ้นเมื่อ V _INถึงศูนย์? ผมขอแสดงลักษณะแผนภาพและหยาบเอาท์พุทรูปคลื่นของ Push-Pull วงจรเครื่องขยายเสียง

ทรานซิสเตอร์ Q1 และ Q2 ไม่สามารถเปิดพร้อมกันได้สำหรับ Q1 ที่อยู่บนเรากำหนดให้ V _INต้องมากกว่า Vout และสำหรับ Q2 Vin ต้องน้อยกว่า Vout ถ้า V _INเท่ากับศูนย์ดังนั้น Vout จะต้องเท่ากับศูนย์ด้วย

ตอนนี้เมื่อ V _INเพิ่มขึ้นจากศูนย์แรงดันเอาต์พุต Vout จะยังคงเป็นศูนย์จนกว่า V _INจะน้อยกว่า V _BE1 (ซึ่งมีค่าประมาณ 0.7v) โดยที่ V _BEคือแรงดันไฟฟ้าที่จำเป็นในการเปิดทรานซิสเตอร์ NPN Q1 ดังนั้นแรงดันไฟฟ้าขาออกจึงแสดงโซนตายในช่วง V _INน้อยกว่า V _BEหรือ 0.7v สิ่งเดียวกันนี้จะเกิดขึ้นเมื่อ V _INลดลงจากศูนย์ทรานซิสเตอร์ PNP Q2 จะไม่ทำงานจนกว่า V _INจะมากกว่า V _BE2 (~ 0.7v) โดยที่ V _BE2คือแรงดันไฟฟ้าที่จำเป็นในการเปิดทรานซิสเตอร์ Q2