/ / Hartley Oscillator og Hartley Oscillator Theory

Hartley Oscillator og Hartley Oscillator Theory

oscillator

En af de største ulemper ved den grundlæggende LCOscillator kredsløb vi kiggede på i den foregående tutorial er, at de ikke har nogen midler til at styre amplitude af svingningerne, og det er også svært at stille oscillatoren til den nødvendige frekvens. Hvis den kumulative elektromagnetiske kobling mellem L1 og L2 er for lille, ville der være utilstrækkelig feedback, og oscillationerne ville til sidst dø til nul.

Ligeledes hvis tilbagemeldingen var for stærkoscillationer ville fortsætte med at stige i amplituden, indtil de var begrænset af kredsløbsbetingelserne, der producerede signalforvrængning. Så det bliver meget svært at "tune" oscillatoren.

Det er dog muligt at føje nøjagtigt denrigtig mængde spænding for konstante amplitudeoscillationer. Hvis vi foder tilbage mere end nødvendigt, kan amplitude af oscillationer styres ved at forspænde forstærkeren på en sådan måde, at hvis oscillationerne stiger i amplitude, forøges forspændingen, og forstærkerens forstærkning reduceres.

Hvis amplitude af svingningerne falderforspændingen falder og forstærkerens forstærkning øges, hvilket øger feedbacken. På denne måde holdes oscillationernes amplitude konstant ved anvendelse af en proces kendt som Automatiske basebias.

En stor fordel ved automatisk baseforspænding i aspændingsstyret oscillator, er at oscillatoren kan gøres mere effektiv ved at tilvejebringe en klasse-B-bias eller endog en klasse-C-bias-tilstand for transistoren. Dette har den fordel, at solfangerstrømmen kun strømmer under en del af oscillationscyklusen, så den hvile kollektorstrøm er meget lille. Derefter danner dette "self-tuning" -grundoscillatorkredsløb en af ​​de mest almindelige typer af LC-parallelle resonans-feedback-oscillatorkonfigurationer kaldet Hartley Oscillator kredsløb.

Hartley oscillator tank kredsløb
</ P>

Hartley Oscillator Tank Circuit

I Hartley Oscillator det indstillede LC kredsløb er forbundet mellemsamler og bunden af ​​en transistorforstærker. Hvad angår oscillator spændingen er emitteren forbundet til et aftapningspunkt på den indstillede kredsløbsspole.

Tilbagekoblingsdelen af ​​det indstillede LC-tankkredsløb er taget fra centrertappen på induktorspolen eller endda to separate spoler i serie, som er parallelle med en variabel kondensator, C som vist.

Hartley kredsløbet kaldes ofte som asplit-induktansoscillator fordi spole L er centreret. I virkeligheden virker induktans L som to separate spoler i meget tæt nærhed med den strøm, der strømmer gennem spoleafsnittet XY inducerer et signal i spoleafsnittet YZ nedenfor.

Et Hartley Oscillator kredsløb kan laves fraenhver konfiguration, der bruger enten en enkelt tappet spole (svarende til en autotransformer) eller et par serieforbundne spoler parallelt med en enkelt kondensator som vist nedenfor.

Grundlæggende Hartley Oscillator Design

Hartley oscillator kredsløb

Når kredsløbet er oscillerende, er spændingen ved punkt X (kollektor) i forhold til punkt Y (emitter) 180o ude af fase med spændingen ved punkt Z (base)i forhold til punkt Y. Ved oscillationsfrekvensen er impedansen af ​​samlerbelastningen modstandsdygtig, og en stigning i basisspændingen medfører et fald i samler spændingen.

Så er der en 180o faseændring i spændingen mellem basen og samleren og dette sammen med den oprindelige 180o faseskift i tilbagekoblingssløjfen tilvejebringer det korrekte faseforhold for positiv tilbagekobling for oscillationer, som skal opretholdes.

Mængden af ​​feedback afhænger af positionenaf induktorens "aftapningspunkt". Hvis dette flyttes tættere på kollektoren, øges mængden af ​​feedback, men udgangen mellem samler og jord reduceres og omvendt. Modstandere, R1 og R2 giver den sædvanlige stabiliserende DC-bias for transistoren på normal måde, mens kondensatorerne virker som DC-blokeringskondensatorer.

I denne Hartley Oscillator kredsløb strømmer DC Collector strømmen igennem en del af spolen og af denne årsag sættes kredsløbet til "Series-fed" med hyppigheden af ​​oscillation af Hartley Oscillator, der gives som.

hartley oscillator frekvens ligning

Bemærk: LT er den samlede kumulativt koblede induktans, hvis to separate spoler anvendes, herunder deres gensidige induktans, M.

Oscillationsfrekvensen kan justeres medvariere "tuning" kondensatoren, C eller ved at variere positionen af ​​jernstøvkernen inde i spolen (induktiv tuning) giver et output over en bred vifte af frekvenser, hvilket gør det meget nemt at indstille. Også den Hartley Oscillator producerer en output amplitude, som er konstant over hele frekvensområdet.

Ud over den seriefødte Hartley Oscillator ovenover er det også muligt at forbinde det tunede tankkredsløb over forstærkeren som en shunt-fed oscillator som vist nedenfor.

Shunt-fed Hartley Oscillator Circuit

shunt-fodret Hartley oscillator kredsløb

I den shunt-fodrede Hartley oscillator kredsløb, beggeAC- og DC-komponenterne i kollektorstrømmen har separate veje rundt om kredsløbet. Da DC-komponenten er blokeret af kondensatoren, strømmer C2 ingen DC gennem den induktive spole, L, og mindre strøm spildes i det indstillede kredsløb.

Radiofrekvensspolen (RFC), L2 er en RF-chokesom har en høj reaktans ved frekvensen af ​​oscillationer, så at det meste af RF-strømmen påføres LC-tuningstankens kredsløb via kondensator C2, da DC-komponenten passerer gennem L2 til strømforsyningen. En modstand kan bruges i stedet for RFC-spolen, L2, men effektiviteten ville være mindre.

Hartley Oscillator Eksempel No1

EN Hartley Oscillator kredsløb med to individuelle induktorer på 0.5mH hver, er designet til at resonere parallelt med en variabel kondensator, der kan justeres mellem 100pF og 500pF. Bestem oscillations øvre og nedre frekvenser og også Hartley oscillators båndbredde.

Fra oven kan vi beregne frekvensen af ​​svingninger for en Hartley Oscillator som:

oscillationsfrekvens

Kredsløbet består af to induktive spoler i serie, så den samlede induktans er angivet som:

hartley oscillator induktans

Hartley Oscillator Upper Frequency

Hartley oscillator øvre frekvens

Hartley Oscillator Lower Frequency

hartley oscillator lavere frekvens

Hartley Oscillator Bandwidth

hartley oscillator båndbredde

Hartley Oscillator ved hjælp af en Op-amp

Samt at bruge en bipolær forbindelsestransistor(BJT) som forstærkers aktive fase af Hartley-oscillatoren, kan vi også bruge enten en field effect transistor (FET) eller en operationsforstærker (op-amp). Operationen af ​​en Op-amp Hartley Oscillator er nøjagtig den samme som for den transistoriserede version med driftsfrekvensen beregnet på samme måde. Overvej kredsløbet nedenfor.

Hartley Oscillator Op-amp Circuit

hartley oscillator op-amp design

Fordelen ved at konstruere en Hartley Oscillator bruger en operationsforstærker som aktivfase er, at forstærkningen af ​​op-amp kan meget let justeres ved hjælp af feedback modstandene R1 og R2. Som med den transistoriserede oscillator ovenfor skal forstærkningen af ​​kredsløbet være lige for eller lidt større end forholdet mellem L1 / L2. Hvis de to induktive spoler vikles på en fælles kerne og gensidig induktans M eksisterer, bliver forholdet (L1 + M) / (L2 + M).

Hartley Oscillator Sammenfatning

Derefter opsummerer den Hartley Oscillator består af et parallel LC resonator tank kredsløbhvis feedback opnås ved hjælp af en induktiv divider. Som de fleste oscillatorkredsløb findes Hartley-oscillatoren i flere former, hvor den mest almindelige form er transistorkredsløbet ovenfor.

Dette Hartley Oscillator konfigurationen har en tunet tank kredsløb med densresonansspole tappet for at føde en brøkdel af udgangssignalet tilbage til transistors emitter. Eftersom transistorens udgangssignal altid er "i fase" med udgangen på samleren, er dette feedbacksignal positivt. Den oscillerende frekvens, som er en sinusbølge spænding, bestemmes af tankens kredsløbs resonansfrekvens.

I den næste vejledning om oscillatorer vil vise på en anden type LC oscillator kredsløb, der er modsat til Hartley oscillator kaldet Colpitts Oscillator. Colpitts oscillatoren bruger to kondensatorer i serie til at danne en centrifugeret kapacitans parallelt med en enkelt induktans inden for dens resonanttank kredsløb.

Kommentarer (0)
Tilføj en kommentar