Un trasformatore di accoppiamento viene utilizzato nei circuiti elettronici per trasferire segnali tra diversi stadi mantenendo l’isolamento elettrico e l’adattamento dell’impedenza. Solitamente è costituito da due o più avvolgimenti avvolti attorno a un nucleo magnetico, consentendo un’efficiente trasmissione dei segnali da un circuito all’altro senza collegamento elettrico diretto.
I vantaggi dell’accoppiamento del trasformatore includono l’isolamento elettrico tra i circuiti, che aiuta a ridurre il rumore e le interferenze. I trasformatori forniscono inoltre l’adattamento dell’impedenza tra gli stadi, garantendo il massimo trasferimento di potenza e riducendo al minimo la distorsione del segnale. Inoltre, possono trasmettere segnali su un’ampia gamma di frequenze, rendendoli versatili in varie applicazioni come amplificatori audio, sistemi di comunicazione e circuiti di alimentazione.
Il principio dell’amplificatore accoppiato con trasformatore prevede l’utilizzo di un trasformatore per accoppiare l’uscita di uno stadio dell’amplificatore all’ingresso di un altro. L’avvolgimento primario del trasformatore è collegato all’uscita del primo stadio amplificatore, mentre l’avvolgimento secondario è collegato all’ingresso del secondo stadio amplificatore. Questa configurazione consente un trasferimento efficiente del segnale e fornisce isolamento tra gli stadi dell’amplificatore, migliorando la stabilità e riducendo la diafonia.
Gli amplificatori ad accoppiamento diretto, a differenza degli amplificatori accoppiati a trasformatore, utilizzano condensatori o resistori per accoppiare i segnali tra gli stadi dell’amplificatore. L’accoppiamento diretto elimina la necessità di un trasformatore e può fornire una larghezza di banda più ampia e una risposta più rapida rispetto all’accoppiamento con trasformatore. Tuttavia, gli amplificatori ad accoppiamento diretto potrebbero richiedere un’attenta progettazione per garantire un’adeguata polarizzazione CC e potrebbero essere più suscettibili al rumore e alle interferenze senza l’isolamento fornito dai trasformatori.
Nonostante i vantaggi, l’accoppiamento del trasformatore presenta alcuni svantaggi. I trasformatori aggiungono dimensioni, peso e costi ai circuiti elettronici, il che può rappresentare una limitazione nelle applicazioni compatte o sensibili ai costi. Introducono anche perdite, in particolare alle frequenze più elevate, dovute a fattori quali perdite nel nucleo e resistenza dell’avvolgimento. Inoltre, i trasformatori possono mostrare un comportamento non lineare a livelli di segnale elevati, che possono influire sulla fedeltà del segnale amplificato. Questi fattori devono essere considerati quando si seleziona l’accoppiamento del trasformatore nei progetti di circuiti elettronici.