/ Осцилатор на Хартли и теория на Хартли

Осцилатор на Хартли и теория на Хартли

осцилатор

Един от основните недостатъци на основния LCОсцилатор верига, ние погледнахме в предишния урок е, че те нямат средства за контролиране на амплитудата на трептенията и също така, че е трудно да настроите осцилатор на необходимата честота. Ако кумулативното електромагнитно свързване между L1 и L2 е твърде малка, няма да има достатъчно обратна връзка и трептенията в крайна сметка ще изчезнат до нула.

По същия начин, ако обратната връзка е твърде силнатрептенията ще продължат да се увеличават по амплитуда, докато не бъдат ограничени от условията на веригата, предизвикващи изкривяване на сигнала. Така става много трудно да се настрои осцилаторът.

Възможно е обаче да се върне точно обратноправилното количество напрежение за постоянни амплитудни колебания. Ако се върнем повече, отколкото е необходимо, амплитудата на осцилациите може да се контролира чрез повлияване на усилвателя по такъв начин, че ако трептенията се увеличат в амплитуда, отклонението се увеличава и печалбата на усилвателя намалява.

Ако амплитудата на трептенията намаляваотклонението намалява и усилването на усилвателя се увеличава, като по този начин увеличава обратната връзка. По този начин амплитудата на осцилациите се поддържа постоянна, като се използва процес, известен като Автоматично базово отклонение.

Едно голямо предимство на автоматичното базово отклонение в aуправляван от напрежение осцилатор, е, че осцилаторът може да бъде направен по-ефективен чрез осигуряване на отклонение от клас B или дори състояние на отклонение на класа-C на транзистора. Това има предимството, че колекторният ток тече само по време на част от цикъла на колебание, така че неподвижният колекторен ток е много малък. Тогава тази "самонастройваща се" осцилаторна базова верига образува един от най-често срещаните типове конфигурации на паралелния резонансен обратен осцилатор, наречен Осцилатор на Хартли верига.

верига на резервоара за осцилатор на Хартли
</ P>

Осцилаторна верига на Hartley

В Осцилатор на Хартли настроената LC верига е свързана междуколектор и основата на транзисторен усилвател. Що се отнася до колебателното напрежение, емитерът е свързан с точка на изтласкване на намотката на настроената верига.

Частта на обратната връзка от настроената верига на резервоара LC се взема от централния кран на бобината на индуктора или дори две отделни намотки в серия, които са паралелно с променлив кондензатор, както е показано.

Веригата Хартли често се нарича aосцилатор с разделена индукция, тъй като намотката L е центрирана. В действителност, индуктивността L действа като две отделни бобини в много близо близост с ток, протичащ през секция на намотката XY, която предизвиква сигнал в секция YZ на намотката по-долу.

Може да се направи верига на осцилатор Hartleyвсяка конфигурация, която използва или единична намотка (подобна на автотрансформатор), или двойка серийно свързани бобини паралелно с един кондензатор, както е показано по-долу.

Основен дизайн на Hartley Oscillator

осцилатор на Хартли

Когато веригата се колебае, напрежението в точка X (колектор), спрямо точка Y (емитер), е 180о извън фаза с напрежението в точка Z (база)по отношение на точка Y. При честотата на трептене импедансът на натоварването на колектора е резистивен и увеличаването на базовото напрежение води до намаляване на напрежението на колектора.

След това има 180о фаза промяна в напрежението между базата и колектора и това заедно с оригинала 180о фазовото изместване на обратната връзка осигурява правилната фазова връзка на положителната обратна връзка за поддържане на трептенията.

Размерът на обратната връзка зависи от позициятана "точката на пробиване" на индуктора. Ако това се премести по-близо до колектора, количеството на обратната връзка се увеличава, но изходът, поет между колектора и земята, се намалява и обратно. Резистори, R1 и R2 осигуряват обичайното стабилизиране на DC пристрастия за транзистора по нормален начин, докато кондензаторите действат като DC-блокиращи кондензатори.

В това Осцилатор на Хартли веригата, токът на колекторния ток протича през част от намотката и по тази причина веригата се казва, че е "серия захранвана" с честотата на осцилация на осцилатор Хартли.

Уравнение на честотата на осцилатора на Хартли

Забележка: LT е общата кумулативно свързана индуктивност, ако се използват две отделни намотки, включително тяхната взаимна индуктивност, М.

Честотата на трептенията може да се регулира чрезпромяна на “тунинг” кондензатор, C или чрез промяна на позицията на сърцевината на желязната прах вътре в намотката (индуктивна настройка), даваща изход в широк диапазон от честоти, което го прави много лесен за настройка. Също така Осцилатор на Хартли произвежда амплитуда на изхода, която е постоянна по целия честотен диапазон.

Освен гореспоменатия Hartley осцилатор, който е захранван със серия, също е възможно да свържете настроената верига на резервоара през усилвателя като осцилатор, захранван с шунтове, както е показано по-долу.

Верижна верига Hartley Oscillator

осцилатор на hartley захранващо напрежение

В херметизираната схема на Hartley осцилатор, и дветеАС и DC компонентите на тока на колектора имат отделни пътеки около веригата. Тъй като компонентът DC е блокиран от кондензатор, C2 не преминава през индуктивната намотка, L и по-малко енергия се губи в настроената верига.

Радиочестотната бобина (RFC), L2 е RF дроселкойто има високо съпротивление при честотата на трептенията, така че по-голямата част от RF тока се прилага към веригата на LC тунинг резервоара чрез кондензатор C2, тъй като компонентът DC преминава през L2 към захранването. А резистор може да се използва на мястото на RFC намотка, L2, но ефективността ще бъде по-малко.

Пример за осцилатор на Hartley No1

А Осцилатор на Хартли верига с два отделни индуктора от 0.5mH всеки, са проектирани да резонират паралелно с променлив кондензатор, който може да се регулира между 100pF и 500pF. Определете горната и долната честота на осцилациите, както и честотната лента на осцилаторите Хартли.

От горното можем да изчислим честотата на осцилациите за осцилатор Hartley като:

честота на трептенията

Веригата се състои от две индуктивни намотки в серия, така че общата индуктивност е дадена като:

Хартли осцилатор индуктивност

Горна честота на осцилатора Hartley

горната честота на осцилатора на Хартли

Ниска честота на осцилатора Hartley

hartley осцилатор по-ниска честота

Bandwidth на Hartley Oscillator

честотна лента на осцилатор на Хартли

Хартли осцилатор, използващ Op-amp

Както и с помощта на биполярен транзистор(BJT) като усилватели активен етап на осцилатор Хартли, ние можем да използваме или полеви транзистор, (FET) или операционен усилвател, (op-amp). Действието на Op-amp Хартли осцилатор е точно същата като за транзисторната версия, като честотата на работа е изчислена по същия начин. Помислете за веригата по-долу.

Осцилатор на Хартли Op-Amp Circuit

Оптичен усилвател на Хартли

Предимството на конструирането a Осцилатор на Хартли използване на оперативен усилвател като негов активенетап е, че печалбата на оп-усилвател може да бъде много лесно коригирани с помощта на резистори за обратна връзка R1 и R2. Както и при транзисторния осцилатор по-горе, коефициентът на усилване на веригата трябва да е равен или малко по-голям от съотношението L1 / L2. Ако двете индуктивни намотки са навити на обща сърцевина и съществува взаимна индуктивност M, то съотношението става (L1 + M) / (L2 + M).

Резюме на Хартли осцилатор

Тогава да обобщим, Осцилатор на Хартли се състои от паралелно LC резонаторна верига на резервоарачиято обратна връзка се постига чрез индуктивен разделител. Както повечето осцилаторни схеми, осцилаторът Hartley съществува в няколко форми, като най-често срещаната форма е транзисторната верига по-горе.

Това Осцилатор на Хартли конфигурацията има настроена резервоарна верига с нейнатарезонансната намотка, за да захрани част от изходния сигнал обратно към излъчвателя на транзистора. Тъй като изходният сигнал на транзисторния излъчвател винаги е "във фаза" с изхода на колектора, този обратна връзка е положителен. Осцилиращата честота, която е синусоидално напрежение, се определя от резонансната честота на веригата на резервоара.

В следващия урок за осцилаторите ще го направимпогледнете друг тип осцилатор LC, който е обратен на осцилатора Hartley, наречен осцилатор на Colpitts. Осцилаторът на Colpitts използва два кондензатора в серия, за да образува централен капацитет паралелно с единична индуктивност в рамките на резонансната верига.

Коментари (0)
Добави коментар