3. Согласующие трансформаторы

Согласующими трансформаторами называют такие трансформаторы, которые предназначены для передачи частотного сигнала частотой от нескольких герц до сотен килогерц с минимальными искажениями и постоянным коэффициентов передачи сигнала.

В зависимости от назначения согласующие трансформаторы делятся на:

- входные согласующие трансформаторы, которые предназначены для согласования выходного сопротивления входного источника сигнала с последующим каскадом;

- межкаскадные согласующие трансформаторы, которые предназначены для согласования выходного сопротивления предыдущего каскада с входным сопротивлением последующего каскада;

- выходные согласующие трансформаторы, которые предназначены для согласования выходного сопротивления оконечного каскада с сопротивление его нагрузки.

Примером применения согласующих трансформаторов являются УНЧ. Для согласования высокого выходного сопротивления предварительного усилителя с входом усилителя УНЧ используется входной трансформатор, для повышения мощности сигнала используются межкаскадные трансформаторы, а для согласования выходного сопротивления усилителя НЧ с низкоомным громкоговорителем используется выходной трансформатор.

В качестве материалов для магнитопроводов согласующих трансформаторов наиболее широко применяются пермаллои.

На согласующие трансформаторы помимо параметров, указанных для силовых трансформаторов, вводятся дополнительные параметры:

1. Полоса воспроизводимых частот – это разность нижней и верхней рабочих частот трансформатора, при которых искажения выходного сигнала остаются в пределах заданных.

2. Входное и выходное сопротивления – это сопротивление переменному сигналу входной и выходной обмоток, соответственно.

3. Сопротивление обмоток постоянному току.

4. Индуктивность первичной обмотки.

5. Коэффициент нелинейных искажений на граничных частотах полосы пропускания – это отношение напряжений высших гармоник передаваемого сигнала к напряжению его первой гармоники. На коэффициент нелинейных искажений оказывают влияние входное и выходное сопротивление обмоток и индуктивность трансформатора. Коэффициент нелинейных искажений можно уменьшить, если использовать сердечники с немагнитным зазором.

Для согласующих трансформаторов, используемых в качестве выходных, вводится еще один дополнительный параметр:

6. Коэффициент полезного действия – это отношение мощности, выделяемой на нагрузке к подведенной к трансформатору мощности от источника сигнала.

Система обозначений входных согласующих трансформаторов включает в себя следующие элементы: первый – буква – Т, второй – буква или сочетание букв (ВТ – входной для транзисторных устройств), третий – число – порядковый номер разработки. Например: обозначение ТВТ-1 – трансформатор входной согласующий для транзисторных устройств, номер разработки 1.

Система обозначений выходных согласующих трансформаторов включает в себя следующие элементы: первый – буква – Т, второй – сочетание букв (ОТ – оконечный для транзисторных устройств), третий – число – порядковый номер разработки. Например: обозначение ТОТ-2 – трансформатор выходной согласующий для транзисторных устройств, номер разработки 2.

Система обозначений согласующих межкаскадных трансформаторов включает в себя следующие элементы: первый – буква – Т, второй – буква М или только число (М – миниатюрный), третий – число – поле буквы М указывает на мощность в мА·В, а после буквы Т в А·В, четвертый – число – порядковый номер разработки. Например: обозначение ТМ10-50 – трансформатор миниатюрный межкаскадный согласующий, мощностью 10 мА·В, номер разработки 50.

Справочные данные по согласующим трансформаторам приводятся в справочной литературе, например в [ ].

Методика конструктивного расчетасогласующего трансформатора приведена [].

Входными данными для расчета согласующего трансформатора являются:

• индуктивность первичной обмотки трансформатора;

• сопротивление обмоток трансформатора;

• коэффициент трансформации;

• входной постоянный ток первичной обмотки трансформатора;

• верхнюю и нижнюю рабочие частоты трансформатора.