Amplificateur de puissance Push-Pull Classe A

Jusqu'à présent, nous avons vu deux types d'amplificateurs de puissance de classe A. Les principaux problèmes à résoudre sont la faible puissance et l'efficacité. Il est possible d'obtenir une puissance et une efficacité supérieures à celles de l'amplificateur de classe A en utilisant une paire de transistors combinatoires appeléePush-Pull configuration.

Dans ce circuit, nous utilisons deux transistors complémentaires dans l'étage de sortie avec un transistor étant de type NPN ou à canal N tandis que l'autre transistor est de type PNP ou à canal P (le complément) connectés afin de les faire fonctionner comme PUSH a transistor to ON et PULL another transistor to OFFà la fois. Cette configuration push-pull peut être réalisée dans des amplificateurs de classe A, classe B, classe C ou classe AB.

Construction de l'amplificateur de puissance push-pull de classe A

La construction du circuit amplificateur de puissance de classe A en configuration push-pull est illustrée comme dans la figure ci-dessous. Cette disposition réduit principalement la distorsion harmonique introduite par la non-linéarité des caractéristiques de transfert d'un seul amplificateur à transistor.

Dans l'agencement push-pull, les deux transistors identiques T 1 et T 2 ont leurs bornes d'émetteur court-circuitées. Le signal d'entrée est appliqué aux transistors via le transformateur T r1 qui fournit des signaux de polarité opposée aux deux bases des transistors. Les collecteurs des deux transistors sont connectés au primaire du transformateur de sortie T r2 . Les deux transformateurs sont à prise centrale. L' alimentation V CC est fournie aux collecteurs des deux transistors via le primaire du transformateur de sortie.

Les résistances R 1 et R 2 fournissent l'agencement de polarisation. La charge est généralement un haut-parleur qui est connecté à travers le secondaire du transformateur de sortie. Le rapport de rotation du transformateur de sortie est choisi de manière à ce que la charge corresponde bien à l'impédance de sortie du transistor. La puissance maximale est donc fournie à la charge par l'amplificateur.

Fonctionnement du circuit

La sortie est collectée à partir du transformateur de sortie T r2 . Le primaire de ce transformateur T r2 n'a pratiquement pas de composante continue à travers lui. Les transistors T 1 et T 2 ont leurs collecteurs connectés au primaire du transformateur T r2 de sorte que leurs courants soient égaux en amplitude et circulent dans des sens opposés à travers le primaire du transformateur T r2 .

Lorsque le signal d'entrée alternatif est appliqué, la base du transistor T 1 est plus positive tandis que la base du transistor T 2 est moins positive. Ainsi, le courant de collecteur i c1 du transistor T 1 augmente tandis que le courant de collecteur i c2 du transistor T 2 diminue. Ces courants circulent dans des directions opposées dans deux moitiés du primaire du transformateur de sortie. De plus, le flux produit par ces courants sera également dans des sens opposés.

Par conséquent, la tension aux bornes de la charge sera une tension induite dont la magnitude sera proportionnelle à la différence des courants de collecteur, c'est-à-dire

$$ (i_ {c1} - i_ {c2}) $$

De même, pour le signal d'entrée négatif, le courant de collecteur i c2 sera supérieur à i c1 . Dans ce cas, la tension développée aux bornes de la charge sera à nouveau due à la différence

$$ (i_ {c1} - i_ {c2}) $$

Comme $ i_ {c2}> i_ {c1} $

La polarité de la tension induite aux bornes de la charge sera inversée.

$$ i_ {c1} - i_ {c2} = i_ {c1} + (-i_ {c2}) $$

Pour mieux comprendre, considérons la figure ci-dessous.

Le fonctionnement global se traduit par une tension alternative induite dans le secondaire du transformateur de sortie et, par conséquent, une alimentation alternative est fournie à cette charge.

Il est entendu que, pendant un demi-cycle donné de signal d'entrée, un transistor est entraîné (ou poussé) profondément en conduction tandis que l'autre est non conducteur (retiré). D'où le nomPush-pull amplifier. La distorsion harmonique dans l'amplificateur Push-pull est minimisée de sorte que toutes les harmoniques paires sont éliminées.

Avantages

Les avantages de l'amplificateur push-pull de classe A sont les suivants

  • Une sortie CA élevée est obtenue.

  • La sortie est exempte d'harmoniques paires.

  • L'effet des tensions d'ondulation est équilibré. Ceux-ci sont présents dans l'alimentation en raison d'un filtrage inadéquat.

Désavantages

Les inconvénients de l'amplificateur push-pull de classe A sont les suivants

  • Les transistors doivent être identiques pour produire une amplification égale.
  • Un taraudage central est nécessaire pour les transformateurs.
  • Les transformateurs sont encombrants et coûteux.