Amplificatore accoppiato a trasformatore

Abbiamo osservato che lo svantaggio principale dell'amplificatore accoppiato RC è che la resistenza di carico effettiva viene ridotta. Questo perché l'impedenza di ingresso di un amplificatore è bassa, mentre la sua impedenza di uscita è alta.

Quando sono accoppiati per creare un amplificatore multistadio, l'alta impedenza di uscita di uno stadio arriva in parallelo con la bassa impedenza di ingresso dello stadio successivo. Quindi, la resistenza al carico effettiva è diminuita. Questo problema può essere risolto da atransformer coupled amplifier.

In un amplificatore accoppiato a trasformatore, gli stadi dell'amplificatore sono accoppiati utilizzando un trasformatore. Entriamo nei dettagli costruttivi e operativi di un amplificatore accoppiato a trasformatore.

Costruzione dell'amplificatore accoppiato a trasformatore

Il circuito amplificatore in cui, lo stadio precedente è collegato allo stadio successivo utilizzando un trasformatore di accoppiamento, è chiamato amplificatore accoppiato a trasformatore.

Il trasformatore di accoppiamento T ₁ è utilizzata per alimentare l'uscita del 1 ^° stadio all'ingresso di 2 ^nd stage. Il carico del collettore è sostituito dall'avvolgimento primario del trasformatore. L'avvolgimento secondario è collegato tra il divisore di potenziale e la base del 2 ^° stadio, che fornisce l'ingresso al 2 ^° stadio. Invece di accoppiare il condensatore come nell'amplificatore accoppiato RC, un trasformatore viene utilizzato per accoppiare due stadi qualsiasi, nel circuito dell'amplificatore accoppiato con trasformatore.

La figura seguente mostra lo schema elettrico dell'amplificatore accoppiato a trasformatore.

La rete divisore di potenziale R ₁ e R ₂ e il resistore R _e insieme formano la rete di polarizzazione e stabilizzazione. Il condensatore di by-pass dell'emettitore C _e offre un percorso a bassa reattanza al segnale. Il resistore R _L viene utilizzato come impedenza di carico. Il condensatore di ingresso C _nel presente nella fase iniziale del segnale AC coppie di amplificazione alla base del transistore. Il condensatore C _C è il condensatore di accoppiamento che collega due stadi e previene l'interferenza CC tra gli stadi e controlla lo spostamento del punto di lavoro.

Funzionamento dell'amplificatore accoppiato a trasformatore

Quando un segnale AC viene applicato all'ingresso della base del primo transistor, viene amplificato dal transistor e appare in corrispondenza del collettore a cui è collegato il primario del trasformatore.

Il trasformatore che viene utilizzato come dispositivo di accoppiamento in questo circuito ha la proprietà di cambiare l'impedenza, il che significa che la bassa resistenza di uno stadio (o carico) può essere riflessa come un'elevata resistenza di carico allo stadio precedente. Quindi la tensione al primario viene trasferita in base al rapporto di spire dell'avvolgimento secondario del trasformatore.

Questo accoppiamento del trasformatore fornisce una buona corrispondenza dell'impedenza tra gli stadi dell'amplificatore. L'amplificatore accoppiato a trasformatore viene generalmente utilizzato per l'amplificazione di potenza.

Risposta in frequenza dell'amplificatore accoppiato a trasformatore

La figura seguente mostra la risposta in frequenza di un amplificatore accoppiato a trasformatore. Il guadagno dell'amplificatore è costante solo per una piccola gamma di frequenze. La tensione di uscita è uguale alla corrente del collettore moltiplicata per la reattanza del primario.

Alle basse frequenze, la reattanza del primario inizia a diminuire, con conseguente diminuzione del guadagno. Ad alte frequenze, la capacità tra le spire degli avvolgimenti funge da condensatore di bypass per ridurre la tensione di uscita e quindi il guadagno.

Quindi, l'amplificazione dei segnali audio non sarà proporzionata e verrà introdotta anche una certa distorsione, chiamata come Frequency distortion.

Vantaggi dell'amplificatore accoppiato a trasformatore

I seguenti sono i vantaggi di un amplificatore accoppiato a trasformatore:

• Viene fornito un eccellente adattamento dell'impedenza.
• Il guadagno ottenuto è maggiore.
• Non ci sarà perdita di potenza nel collettore e nelle resistenze di base.
• Funzionamento efficiente.

Svantaggi dell'amplificatore accoppiato a trasformatore

I seguenti sono gli svantaggi di un amplificatore accoppiato a trasformatore:

• Sebbene il guadagno sia elevato, varia notevolmente con la frequenza. Da qui una scarsa risposta in frequenza.

• La distorsione di frequenza è maggiore.

• I trasformatori tendono a produrre ronzio.

• I trasformatori sono ingombranti e costosi.

Applicazioni

Le seguenti sono le applicazioni di un amplificatore accoppiato a trasformatore:

• Utilizzato principalmente per scopi di adattamento dell'impedenza.
• Utilizzato per l'amplificazione di potenza.
• Utilizzato in applicazioni in cui è necessario il massimo trasferimento di potenza.