【导读】 升降压变压器的基本定义是一种将输入的交换电压转换为比原电压更高(升压)或更低(降压)的器件。此外还有可用于将电路与地隔离的变压器,这种变压器被称为隔离变压器。本文将并重探讨变压器的另一种用途,即用于婚配电路阻抗以成功最大功率传输。
指标
本次实验旨在带您相熟变压器耦合加大器的阻抗婚配操作。
背景常识
升降压变压器的基本定义是一种将输入的交换电压转换为比原电压更高(升压)或更低(降压)的器件。此外还有可用于将电路与地隔离的变压器,这种变压器被称为隔离变压器。本文将并重探讨变压器的另一种用途,即用于婚配电路阻抗以成功最大功率传输。
请看图1所示的电路。该电路是变压器耦合型A类功率加大器,它相似于个别的加大器电路,但与集电极负载中的变压器相连。
图1.变压器耦合型A类功率加大器
在此设置中,R1和R2建设分压偏置,而发射极电阻器R3用于稳固偏置。发射极旁路电容C2用于防止发射极电路内出现负反应。
仅当加大器输入阻抗等于负载阻抗RL(R4)时,从功率加大器传输到负载的功率才是最大的。这合乎最大功率传输定理。让加大器的输入阻抗与输入器件的阻抗相婚配很有必要,能够尽或者加大其传输到输入器件的功率。这可应用具备适当匝数比的降压变压器来成功。
变压器输入和输入电阻之比就等于变压器匝数比的平方:
由此得出计算反射阻抗的方程,其中:
n为降压变压器的高级与次级匝数之比
RLP为高级中的反射阻抗
A类功率加大器的效率约为30%;而驳回变压器耦合型A类功率加大器,效率可提高到50%。除了更高效率之外,变压器耦合型A类功率加大器还有其余好处:
基极或集电极电阻中无信号功率损失。
可成功杰出的阻抗婚配。
高增益。
提供直流隔离。
图2.变压器耦合型A类功率加大器
但这种性能并不完美,其缺陷如下:
相对而言,对低频信号的加大较弱。
变压器会引入嗡嗡声。
变压器体积宏大,多少钱低廉。
频率照应较差。
资料
ADALM2000被动学习模块
无焊实验板和跳线套件
一个NPN晶体管(2N3904)
一个10 kΩ电阻
一个20 kΩ电阻
一个100 Ω电阻
一个10 μF电容
一个1 μF电容
一台HPH1-0190L/1400L六绕组变压器
配件设置
构建图1所示的电路;参考图2。经常使用ADALM2000提供的+5 V和-5 V电源。
程序步骤
设置信号出现器通道1发生500 mV、100 Hz正弦波(0 V偏置)。在示波器上监督两个通道。结果应与图3相似。
图3.变压器耦合型A类功率加大器的输入与输入电压
疑问
在上述实验中,咱们经常使用了匝数比为1:1的变压器。假设尝试将变压器的匝数比改为2:1,会出现什么?
您可以在学子专区论坛上找到疑问答案。
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