VÝKONOVÝ  ZOSILŇOVAČ  S   TRANSFORMÁTOROVOU  VÄZBOU  NA  ZÁŤAŽ.

  Tieto zosilňovače majú obvodové riešenie realizované podobne ako je to na obrázku.
( Farby v jednotlivých polovlnách signálov vyjadrujú ich fázový vzťah ku vstupnému signálu u1.)

Koncový stupeň s transformátorovou väzbou

  Pre správnu činnosť musia byť splnené nasledujúce podmienky:
- zosilňovacie činitele oboch tranzistorov sa musia rovnať, t.j. ß1 = ß2
- počty závitov sekundárnych vinutí budiaceho transformátora BT sa musia rovnať, t.j. N'I = N'II
- počty závitov primárnych vinutí výstupného transformátora VT sa musia rovnať, t.j. NI = NII
  Potreba splniť tieto požiadavky vychádza z potreby nulového jednosmerného magnetického toku Fo v železnom jadre výstupného transformátora VT. To bude splnené pri dodržaní hore uvedených podmienok, pretože vtedy bude pre kolektorové prúdy platiť, že IK1 = IK2, teda jednosmerné magnetické toky F1 a F2 nimi vytvorené budú rovnaké, ale opačne orientované a výsledný jednosmerný magnetický tok :

Fo = F1 - F2 = 0

  V dvojčinných zosilňovačoch sa teda používajú dva rovnaké ( párové ) tranzistory, pracujúce v identických režimoch. Tranzistory sú zapojené tak, aby sa ich výkony sčítali. Ich pracovný režim sa nastavuje rezistormi R'B a R''B. Tieto tvoria delič na zabezpečenie predpätia pre bázy oboch tranzistorov. Každý tranzistor predstavuje vlastne samostatný jednočinný zosilňovač. Budenie týchto tranzistorov je zabezpečené cez budiaci transformátor BT, ktorého sekundárne vinutia N'I a N'II s rovnakým smerom ( zmyslom ) vinutia sú pripojené krajnými vývodmi na bázy jednotlivých tranzistorov a spoločným stredovým vývodom na odporový delič R'B a R''B. Tým sa zabezpečí, že napätia Uvst1 a Uvst2 sú vzájomne otočené o 180o, ale majú rovnakú veľkosť ( N'I = N'II )

  Po privedení vstupného napätia u1 na primárne vinutie N'III budiaceho transformátora BT sú napätie Uvst1 vo fáze so vstupným napätím u1 a Uvst2 je otočené o 180o, teda je v protifáze so vstupným napätím u1. Keďže tranzistory T1 a T2 sú typu NPN, sú riadené kladnou polvlnou vstupného napätia Uvst1 alebo Uvst2. Ako z uvedeného vyplýva, pri kladnej polvlne vstupného napätia u1 je v aktívnom režime tranzistor T1, ktorým tečie vo výstupnom obvode kolektorový prúd ik1 cez vinutie NI. Tento prúd vyvolá v jadre výstupného transformátora VT magnetický tok F1, ktorý spôsobí indukovanie zápornej polvlny napätia u2 vo vinutí NIII ( záporná preto, lebo stred primárneho vinutia výstupného transformátora VT je pre striedavý signál uzemnený na elektrickú zem cez napájací zdroj.) Tranzistor T2 je počas trvania kladnej polvlny vstupného napätia u1 uzatvorený. Ak na vstup začne pôsobiť záporná polvlna vstupného napätia u1, aktívny bude tranzistor T2 a neaktívny T1. Výstupným transformátorom VT, vinutím NII, bude tiecť prúd ik2, ktorý spôsobí indukovanie kladnej polvlny výstupného napätia u2 vo vinutí NIII.

  Týmto jednoduchým spôsobom zabezpečíme výkonové zosilnenie vstupného striedavého signálu tranzistormi pracujúcimi v triede B s malým harmonickým skreslením. Teoreticky pre maximálne budenie bez ohľadu na skreslenie vieme týmto spôsobom dosiahnuť až 78 % účinnosť, pre sínusové kmity s malým skreslením okolo 50 %. Ako už bolo spomínané vyššie, tieto zosilňovače môžu pracovať v triede B alebo AB. Rozdiel medzi nimi je len v umiestnení pracovných bodov koncových tranzistorov. Umiestnenie pracovných bodov sa nastavuje už spomínaným napäťovým deličom R'B a R''B.

Prevodové charakteristiky

  Ako z obrázkov vidno, v triede B, pri umiestnení pracovných bodov Po do miesta zániku kolektorových prúdov dochádza pri prenose signálu zo vstupu na výstup k deformácii strednej časti výstupného signálu vplyvom zakrivení prevodových charakteristík jednotlivých tranzistorov. To má za následok objavenie sa vyšších harmonických vo výstupnom signále, teda zväčšenie harmonického skreslenia. Z povedaného vyplýva, že koncové zosilňovače pracujúce v triede B sú vhodné pre výkonové zosilňovanie veľkých vstupných signálov. Malé vstupné signály majú na výstupe veľké harmonické skreslenie.
  Túto nepriaznivú vlastnosť triedy B odstraňuje trieda AB. Triedu AB dostaneme tak, že pracovné body Po koncových tranzistorov posunieme predpätím z napäťového deliča R'B a R''B do počiatkov lineárnych častí ich prevodových charakteristík. Tým bude koncový zosilňovač schopný zosilniť aj malé vstupné signály bez skreslenia. Ako z uvedeného vyplýva a z obrázku vidno, kolektormi koncových tranzistorov tečú malé kľudové prúdy aj keď na vstupe nepôsobí žiaden signál. Tieto prúdy sa doporučuje nastaviť na hodnotu 5 až 10 % prúdu pri maximálnom vybudení koncového stupňa.

  Trieda AB v sebe spája dobrú vlastnosť triedy A - malé harmonické skreslenie výstupného signálu a dobrú vlastnosť triedy B - veľkú účinnosť zosilňovača, až 78 %. ( dôkaz účinnosti )
!!!   Použitie obsahu stránok alebo ich častí na "kvaziautorské" a komerčné účely je v rozpore s autorskými právami a je možné len so súhlasom autora   !!!
Spracoval :  Ing. Alexander Žatkovič
Prípadné pripomienky alebo otázky zasielajte na adresu