变压器耦合放大器
我们观察到,RC 耦合放大器的主要缺点是有效负载电阻降低。这是因为,放大器的输入阻抗较低,而输出阻抗较高。
当它们耦合形成多级放大器时,一级的高输出阻抗与下一级的低输入阻抗并联。因此,有效负载电阻降低。这个问题可以通过变压器耦合放大器来克服。
在变压器耦合放大器中,放大器的各级使用变压器进行耦合。让我们深入了解变压器耦合放大器的结构和操作细节。
变压器耦合放大器的构造
前级与后级通过耦合变压器连接的放大器电路称为变压器耦合放大器。
耦合变压器T 1用于将第一级的输出馈送到第二级的输入。集电极负载由变压器的初级绕组代替。次级绕组连接在分压器和第二级基极之间,为第二级提供输入。在变压器耦合放大器电路中,与RC耦合放大器中的耦合电容器不同,变压器用于耦合任意两级。
下图所示为变压器耦合放大器的电路图。
分压网络R 1和R 2以及电阻器R e一起形成偏置和稳定网络。发射极旁路电容器C e为信号提供低电抗路径。电阻器R L用作负载阻抗。放大器初级处的输入电容器 C 将 AC 信号耦合到晶体管的基极。电容器C C是耦合电容器,连接两级并防止级之间的直流干扰并控制工作点的偏移。
变压器耦合放大器的操作
当交流信号施加到第一个晶体管基极的输入时,该信号被晶体管放大并出现在与变压器初级相连的集电极处。
该电路中用作耦合器件的变压器具有阻抗变化的特性,这意味着一级(或负载)的低电阻可以反映为前一级的高负载电阻。因此,初级电压根据变压器次级绕组的匝数比进行传输。
这种变压器耦合在放大器的级之间提供了良好的阻抗匹配。变压器耦合放大器一般用于功率放大。
变压器耦合放大器的频率响应
下图显示了变压器耦合放大器的频率响应。放大器的增益仅在很小的频率范围内保持恒定。输出电压等于集电极电流乘以初级电抗。
在低频时,初级电抗开始下降,导致增益下降。在高频下,绕组匝间的电容充当旁路电容器,以降低输出电压,从而降低增益。
这样,音频信号的放大就不会成比例,也会引入一些失真,称为频率失真。
变压器耦合放大器的优点
以下是变压器耦合放大器的优点 -
- 提供了良好的阻抗匹配。
- 获得的增益更高。
- 集电极和基极电阻不会有功率损耗。
- 操作高效。
变压器耦合放大器的缺点
以下是变压器耦合放大器的缺点 -
尽管增益很高,但它随频率变化很大。因此频率响应较差。
频率失真度较高。
变压器往往会产生嗡嗡声。
变压器体积大且成本高。
应用领域
以下是变压器耦合放大器的应用 -
- 主要用于阻抗匹配目的。
- 用于功率放大。
- 用于需要最大功率传输的应用。