B Sınıfı Güç Yükselteçleri

B sınıfı güç yükselteçlerinde Q çalışma noktası, Şekil 6.50 'de görüldüğü gibi yük doğrusunun alt kısmına yakın veya yük doğrusu ile V_CE ekseninin kesim (ing cut off yazılır, katof okunur.) noktasında olmaktadır.
Bu durumda, Şekilde görüldüğü gibi, vb giriş gerilimi tam sinüzoidal olduğu halde, kolektör akımında bir alternansta büyük bir artma olmakta, diğer alternansta ise, artma çok küçük kalmaktadır. Bu nedenle çıkışta bir bozulma (distorsiyon) oluşmaktadır.

Şekil 6.50 - B sınıfı güç yükselteçlerinde çıkış karakteristik eğrisi

B sınıfı çalışmada Şekil 6.50 'de görüldüğü gibi yük doğrusu genellikle maksimum güç eğrisini geçmektedir.
Fakat bu geçiş sürekli olmadığı için transistörün ortalama gücü tahrip gücünün altında tutulabilmektedir.

Kollektör akımındaki kuvvetlendirmenin büyüklüğü nedeniyle oldukça büyük bir "Çıkış" gücü sağlanabildiğinden B sınıfı yükselteçler güç yükselteci olarak önem kazanmışlardır. Ancak, distorsiyon bulunmaktadır
Distorsiyonsuz çalışma bakımından B sınıfı yükselteçlerin PUSH-PULL montajında çalıştırılmaları tercih edilir.
Ayrıca AB sınıfı push-pull yükselteçte vardır. O da bir sonraki bölümde açıklanacaktır
Bu bolümde push-pull yikselteç denince B sınıfı anlaşılmalıdır.

B Sınıfı Push - Pull Yükselteç

Şekil 6.51 'de görülen push-pull yükselteçte hem distorsiyon minimum seviyeye inmekte, hem de verim yükselmektedir.
Şekil 6.51 'de görüldüğü gibi, push-pull yükselteçlerde simetrik çalışmayı sağlamak için girişte sürücü transformatör veya giriş transformatörü, çıkışta da yüke kuplaj sağlayan transformatör, diğer bir deyimle, çıkış transformatörü kullanılır.

Daha sonra açıklanacağı gibi transformatörsüz push-pull yükselteç de kullanılmaktadır.
Fakat bugüne kadar yaygın olan uygulama, giriş ve çıkışta transformatör kullanılması şeklindedir.

B sınıfı push-pull yükselteçte girişten herhangi bir işaret verilmemişken T₁ ve T₂ transistörleri çalışmamaktadır. Yani, DC beyz akımı yoktur. Dolayısıyla, DC kollektör akım. (I_C) yoktur.
Bu durum, Q çalışma noktasının tam V_CE ekseni üzerinde seçilmiş olması demektir. Böylece tipik bir B sınıfı yükselteç uygulaması vardır.

Şekil 6.51 'deki push-pull yükseltecin çalışması:

T₁ ve T₂ transistörlarin beyz 'larine polarma gerilimi uygulanmamış olduğundan, ancak giriş trafosundan gelen işaret gerilimi ile polarize olarak iletime geçerler.
Giriş trafosuna, şekil 6.52 (a) 'da görüldüğü gibi, bir sinüzoidal işaret uygulansın.

Şekil 6.51 - B Sınıfı Push - Pull yükselteç

Giriş trafosu sekonderinin orta ucu topraklanmış olduğundan, sekonderde endüklenen gerilimin bir alternansında, transformatör sargı uçlarından biri oda uca göre pozitif (+), diğeri negatif (-) olacak, diğer alternansta ise uçlarda ilkinin tersi gerilimler oluşacaktır.

Dolayısıyla, bir alternasta transistörlerden birinin beyzi pozitif (+) gerilim etkisinde kalarak iletime geçerken, diğeri kesim de kalacaktır. İkinci altenansta ise, ilkinin tersi işlem gerçekleşecektir.

Bu oluşum, şekil 6.52 (b) ve (c) de i_B1, ve i_B2 beyz akımları ile gösterilmişlerdir.
i_im: İşaret beyz akımının tepe (maksimum) değeridir.

i_B1 ve i_B2 akımları, transistörleri sıra ile sürüme geçireceğinden çıkış trafosunun her bir yarısı, Şekil 6.52 (d) ve (e) 'de görüldüğü gibi sıra ile i_C1 ve i_C2, akımlarını taşıyacaktır.

T₁ ve T₃ transistörlerinin girişlerindeki ve çıkışlarındaki akımlar birbirlerine göre 180° derece faz farkı olmaktadır.

Çıkış trafosunun primer sargısının her bir yarısındaki i_C1 ve i_C2 akımları, trafonun sekonder sargısında da birbirine göre 180° derece faz farkında olan akımlar oluşturacağından, bunlar ard arda gelince, yine sinüzoidal i_L gibi bir yük akımı oluşur (Şekil 6.52 (f))

R_L yük direnci üzerindeki i_L sinüzoidal akımının osiloskop ile alınmış olan görüntüsü Şekil 6.52 (g) 'de verilmiştir.

Gerek osiloskoptaki görüntüde, gerekse de, Şekil 6.52(f) 'de "s" şeklinde nokta nokta gösterilmiş olduğu gibi sinüzoidal işaretin bir alternansından diğerine geçerken sinüs eğrisinde bir bozulma olmaktadır. Buna geçiş distorsiyonu (Ctossover Distortion) denir.

Geçiş distorsiyonunun nedeni:

V_BE belirli bir değere gelmeden transistör iletime geçmemektedir. Bu arada i_L akımı sıfır olduğundan, geçiş distorsiyonu oluşmaktadır.

Transistörü iletime geçiren V_BE değeri:

Germanyum (Ge) transistörlerde: V_BE = 0,2V
Silikon (Si) transistörlerde: V_BE = 0.6 - 0,7V

B smıfı push-pull yükselteçlerdeki geçiş distorsiyonu aksaklığını gidermek için daha sonra görüleceği gibi "AB" sınıfı yükselteçler geliştirilmiştir.

Şekil 6.52 - B sınıfı push - pull yükselteçte giriş ve çıkış akımlarındaki değişmeler (a) Giriş akımı (e) T2 Transistörünün kollektör akımı (b) T1 transistörünün beyz akımı (f) Yük akımı(t ekseninde geçiş distorsiyonlu) (c) T2 transistörünün beyz akımı (g) Yük akımının osilaskoptaki görüntüsü (d) T1 transistörünün kollektör akımı

Not:
h_fe, emiteri ortak bağlantılı transistörün AC akım kazancıdır.