변압기 결합 증폭기는 무엇이며 그 작동 방식

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신호의 주요 특성은 전압과 주파수입니다. 신호에 충분한 전압 범위가 있으면 정보를 멀리까지 전송할 수 있으며 통신 목적. 여기서 흥미로운 개념은 '증폭기'입니다. 안 증폭기 전압을 증폭하거나 전압 값을 증가시킵니다. 증폭기 설계는 여러 가지 방법으로 수행 할 수 있습니다. 그들 중 트랜지스터 기반 증폭기 저항 및 커패시터 기반 증폭기, 변압기 기반 증폭기 등은 거의 없습니다. 더 많은 출력을 구동하기 위해 다단 증폭기가 도입되었습니다. 이러한 다단 증폭기에서 증폭기의 캐스 케이 딩은 커패시터, 변압기, 인덕터 등을 통해 수행 될 수 있습니다. RC 결합 증폭기 낮은 전압 이득, 전력 이득, 낮은 입력 임피던스 및 높은 출력 임피던스를 가지고 있습니다. 이러한 단점으로 인해 변압기 결합 증폭기가 사용됩니다. 트랜스포머를 한 단계에서 계단식으로 결합하면 입력 임피던스가 높고 출력 임피던스가 낮아집니다. 이 기사가 끝나면 변압기 결합 증폭기, 회로도, 작동, 응용 프로그램, 장점 및 단점과 같은 용어를 이해할 수 있습니다.

변압기 결합 증폭기는 무엇입니까?

이 증폭기는 다단 증폭기의 범주에 속합니다. 이 유형의 증폭기에서 증폭기의 한 단계는 '변압기'를 결합하여 증폭기의 두 번째 단계에 연결됩니다. 임피던스 평등을 달성 할 수 있기 때문에 변압기 . 두 단계의 임피던스는 변압기에 의해 임피던스 값이 낮거나 높은 경우 동일 할 수 있습니다. 따라서 전압 이득과 전력 이득도 증가합니다. 이 증폭기는 부하가 작고 전력 증폭 목적으로 사용되는 경우에 선호됩니다.




'증폭기에서 변압기를 선호하는 이유는 증폭기에서 사용하는 두 변압기의 1 차, 2 차 권선을 통해 동일한 임피던스 (부하와 임피던스 매칭이 가능할 수 있음)를 제공하기 때문입니다.'

P1, P2 및 B1, B2는 변압기의 1 차 및 2 차 권선입니다. 1 차 코일과 2 차 코일 임피던스는 B2 = B1 * (P2 / P1) ^ 2와 관련이 있습니다. 이 공식에 따르면 두 변압기 코일 임피던스는 서로 관련되어 있습니다.



변압기 결합 증폭기 회로도

위의 다이어그램은 변압기 결합 증폭기의 회로 다이어그램을 보여줍니다. 회로도에서 한 단계 출력은 커플 링 변압기를 통해 두 번째 단계 증폭기의 입력으로 연결됩니다. RC 커플 링 증폭기에서 1 단 및 2 단 증폭기의 캐스 케이 딩은 커플 링 커패시터를 통해 수행 될 수 있습니다. 커플 링 변압기는 T1이며 1 차 및 2 차 권선은 P1 및 P2입니다. 마찬가지로, 1 차 권선 p1과 2 차 권선을 갖는 2 차 변압기 T2는 p2로 표시됩니다.

변압기 결합 증폭기

변압기 결합 증폭기

  • R1 및 R2 저항기 회로에 바이어스 및 안정화를 제공합니다.
  • Cin은 DC를 분리하고 입력 신호에서 회로로의 AC 구성 요소 만 허용합니다.
  • 이미 터 커패시터는 신호에 대한 낮은 리액턴스 경로를 제공하고 회로에 안정성을 제공합니다.
  • 출력의 첫 번째 단계는 1 차 변압기의 2 차 권선 (p2)을 통해 두 번째 단계에 대한 입력으로 연결됩니다.

변압기 결합 증폭기 작동

트랜스포머 커플 드 증폭기의 작동 및 작동은이 세그먼트에서 설명합니다. 여기서 입력 신호는 첫 번째 트랜지스터의베이스에 적용됩니다. 입력 신호에 DC 신호가있는 경우 입력 커패시터 Cin에 의해 구성 요소가 제거 될 수 있습니다. 신호가 트랜지스터에 적용되면 증폭되어 컬렉터 단자로 전달됩니다. 여기에서이 증폭 된 출력은 커플 링 트랜스포머의 2 차 권선 (p2)을 통해 트랜스포머 커플 링 앰프의 2 단에 입력으로 연결됩니다.


그런 다음이 증폭 된 전압이 변압기 결합 증폭기의 2 차 단의 두 번째 트랜지스터의베이스 단자에 적용됩니다. 변압기는 임피던스 매칭의 특성을 가지고 있습니다. 이 특성에 의해 한 단계의 낮은 저항은 이전 단계의 높은 부하 저항으로 반영 될 수 있습니다. 따라서 1 차 권선의 전압은 변압기의 2 차 권선 비율에 따라 전달 될 수 있습니다.

변압기 결합 증폭기의 주파수 응답

증폭기의 주파수 응답을 통해 특정 주파수 또는 광범위한 주파수에 대한 출력 이득 및 위상 응답을 분석 할 수 있습니다. 전자 회로의 주파수 응답은 게인, 즉 입력 신호에 대해 얼마나 많은 출력을 얻고 있는지를 나타냅니다. 여기에서 트랜스포머 결합 증폭기의 주파수 응답은 다음 그림에 나와 있습니다.

변압기 결합 증폭기의 주파수 응답

변압기 결합 증폭기의 주파수 응답

RC 커플 링 증폭기보다 저주파 응답 특성을 제공합니다. 또한 트랜스포머 결합 증폭기는 작은 주파수 범위에서 일정한 이득을 제공합니다. 저주파에서는 1 차 변압기 p1의 리액턴스로 인해 이득이 감소합니다. 더 높은 주파수에서 변압기 권선 사이의 커패시턴스는 콘덴서 역할을하여 출력 전압을 감소시켜 이득 감소로 이어집니다.

변압기 결합 증폭기 애플리케이션

  • 임피던스 레벨과 일치하는 시스템에 주로 적용됩니다.
  • 스피커와 같은 출력 장치에 최대 전력을 전달하는 회로에 적용 가능합니다.
  • 전력 증폭 목적의 경우 이러한 전송 결합 증폭기가 바람직합니다.

장점

그만큼 변압기 결합 증폭기의 장점 아르

  • RC 결합 증폭기보다 더 높은 이득을 제공합니다. RC 커플 링 증폭기보다 10 ~ 20 배 더 높은 이득 값을 제공합니다.
  • 가장 큰 장점은 트랜스포머의 권선비로 할 수있는 임피던스 매칭 기능이 있다는 것입니다. 따라서 한 단계 낮은 임피던스는 다음 단계 증폭기의 높은 임피던스로 조정할 수 있습니다.
  • 콜렉터 저항과베이스 저항은 전력 손실이 없습니다.

단점

그만큼 변압기 결합 증폭기의 단점 아르

  • RC 커플 링 증폭기보다 낮은 주파수 응답을 제공하므로 주파수에 따라 이득이 달라집니다.
  • 이 기술에서 커플 링은 변압기를 사용하여 수행 할 수 있습니다. 따라서 오디오 주파수에 대해 부피가 크고 비싸 보입니다.
  • 음성 신호, 오디오 신호, 음악 등에 주파수 왜곡이 있습니다.

트랜스포머 커플 링 증폭기는 높은 이득을 제공하고 입력 신호를 증폭합니다. 그러나 이러한 유형의 증폭기보다 더 많은 출력을 얻으려면 전력 증폭기를 사용할 수 있습니다. 파워 앰프는 스피커와 같은 부하에 더 많은 전력을 전달하는 데 선호됩니다. 그리고 파워 앰프의 입력 진폭 범위는 전압 앰프보다 높습니다. 또한 전력 증폭기에서도 콜렉터 전류가 매우 높습니다 (100mA 이상).

전력 증폭기는 다음과 같이 분류됩니다.

  • 오디오 파워 앰프
  • 클래스 A 전력 증폭기
  • 클래스 B 전력 증폭기
  • 클래스 AB 전력 증폭기
  • 클래스 C 전력 증폭기

이러한 모든 유형의 전력 증폭기는 입력 신호의 전도 각도에 따른 콜렉터 전류의 작동 모드 및 흐름 상태에 따라 분류됩니다. 클래스 A 전원은 설계가 간단하고 트랜지스터는 완전한 입력주기 동안 ON 상태에 있습니다. 따라서 고주파 응답을 제공합니다. 그러나 단점 중 하나는 효율성이 낮다는 것입니다. 이것은 변압기를 클래스 A 전력 증폭기에 연결하여 극복 할 수 있습니다. 그런 다음 변압기 결합 클래스 A 전력 증폭기라고합니다. 아래 회로도는 변압기 결합 클래스 A 증폭기를 보여줍니다.
변압기 결합 클래스 A 증폭기에 대한 자세한 정보를 얻을 수 있습니다.

따라서 이것은 변압기 결합에 관한 모든 것입니다. 증폭기 . 이는 전압 레벨을 높이는 데 유용하며 전력 증폭기는 부하에 더 많은 전력을 공급하는 데 유용합니다. 그리고 이것은 커플 링 커패시터를 구현하는 것과 같은 다양한 커플 링 기술에 의해 증가 될 수 있습니다. 커플 링이 트랜스포머를 통해 이루어질 수 있다면 입력과 출력 사이의 임피던스 매칭을 달성 할 수 있습니다. 그리고 우리는 결합 기술을 유지하는 것보다 더 많은 효율성을 얻을 수 있습니다.