/ / Hartley Oscillator i Hartley Oscillator Theory

Hartley Oscillator i Hartley Oscillator Theory

Oscylator

Jedna z głównych wad podstawowej LCObwód oscylatora, który przyjrzeliśmy się w poprzednim samouczku, mówi, że nie mają one możliwości kontrolowania amplitudy drgań, a także trudno jest dostroić oscylator do wymaganej częstotliwości. Jeśli skumulowane sprzężenie elektromagnetyczne między L1 i ja2 jest zbyt mała, by nie było wystarczającego sprzężenia zwrotnego, a oscylacje w końcu znikną do zera.

Podobnie, jeśli informacja zwrotna była zbyt silnaoscylacje będą nadal wzrastać w amplitudzie, dopóki nie będą ograniczone przez warunki obwodu powodujące zniekształcenia sygnału. Dlatego bardzo trudno jest „dostroić” oscylator.

Jednak możliwe jest dokładne sprzężenie zwrotneodpowiednia ilość napięcia dla oscylacji o stałej amplitudzie. Jeśli sprzężymy się bardziej niż to konieczne, amplituda oscylacji może być kontrolowana przez polaryzację wzmacniacza w taki sposób, że jeśli oscylacje zwiększą amplitudę, polaryzacja zostanie zwiększona, a wzmocnienie wzmacniacza zmniejszone.

Jeśli amplituda drgań malejeodchylenie zmniejsza się, a wzmocnienie wzmacniacza wzrasta, zwiększając tym samym sprzężenie zwrotne. W ten sposób amplituda drgań jest utrzymywana na stałym poziomie za pomocą procesu znanego jako Automatyczne odchylenie podstawy.

Jedna duża zaleta automatycznego odchylenia bazowego w aoscylator sterowany napięciem jest taki, że oscylator może być bardziej wydajny, zapewniając polaryzację klasy B lub nawet stan polaryzacji klasy C tranzystora. Ma to tę zaletę, że prąd kolektora płynie tylko podczas części cyklu oscylacji, więc prąd kolektora spoczynkowego jest bardzo mały. Następnie ten „samodostrajający się” obwód oscylatora bazowego tworzy jeden z najbardziej powszechnych typów konfiguracji oscylatorów sprzężenia zwrotnego równoległego LC zwanych Oscylator Hartleya obwód.

obwód zbiornika oscylatora hartleya
</p>

Obwód zbiornika oscylatora Hartleya

w Oscylator Hartleya dostrojony obwód LC jest połączony międzykolektor i podstawa wzmacniacza tranzystorowego. Jeśli chodzi o napięcie oscylacyjne, emiter jest podłączony do punktu poboru cewki obwodu strojonego.

Część sprzężona z dostrojonym obwodem zbiornika LC jest pobierana z centralnego zaczepu cewki induktora lub nawet z dwóch oddzielnych cewek szeregowo, które są równolegle ze zmiennym kondensatorem, C, jak pokazano.

Obwód Hartleya jest często określany jakooscylator z dzieloną indukcyjnością, ponieważ cewka L jest wyprowadzona na środku. W efekcie indukcyjność L działa jak dwie oddzielne cewki w bardzo bliskiej odległości od prądu płynącego przez sekcję cewki XY indukując sygnał do sekcji cewki YZ poniżej.

Można wykonać obwód oscylatora Hartleyadowolna konfiguracja, która wykorzystuje cewkę z pojedynczym stuknięciem (podobnie jak autotransformator) lub parę połączonych szeregowo cewek równolegle z pojedynczym kondensatorem, jak pokazano poniżej.

Podstawowy projekt oscylatora Hartleya

obwód oscylatora hartleya

Gdy obwód oscyluje, napięcie w punkcie X (kolektor), względem punktu Y (emiter), wynosi 180o poza fazą z napięciem w punkcie Z (baza)w stosunku do punktu Y. Przy częstotliwości oscylacji impedancja obciążenia kolektora jest rezystancyjna, a wzrost napięcia podstawowego powoduje spadek napięcia kolektora.

Potem jest 180o zmiana fazy napięcia między bazą a kolektorem i to wraz z oryginalnym 180o przesunięcie fazowe w pętli sprzężenia zwrotnego zapewnia prawidłową zależność fazową dodatniego sprzężenia zwrotnego w celu utrzymania oscylacji.

Ilość informacji zwrotnych zależy od pozycji„punktu poboru” induktora. Jeśli zostanie to przesunięte bliżej kolektora, ilość sprzężenia zwrotnego zostanie zwiększona, ale moc wyjściowa między kolektorem a ziemią zostanie zmniejszona i odwrotnie. Rezystory, R1 i R2 zapewniają zwykłe stabilizujące polaryzacje DC dla tranzystora w normalny sposób, podczas gdy kondensatory działają jako kondensatory blokujące prąd stały.

W tym Oscylator Hartleya obwód, prąd kolektora prądu stałego przepływa przez część cewki iz tego powodu obwód jest określany jako „zasilany szeregowo” z częstotliwością oscylacji oscylatora Hartleya podawaną jako.

równanie częstotliwości oscylatora hartleya

Uwaga: LT jest całkowitą skumulowaną indukcyjnością, jeśli używane są dwie oddzielne cewki, w tym ich wzajemna indukcyjność, M.

Częstotliwość drgań można regulować za pomocązmieniając kondensator „tuningowy”, C lub zmieniając położenie rdzenia żelazo-pyłowego wewnątrz cewki (strojenie indukcyjne), dając wyjście na szerokim zakresie częstotliwości, co czyni go bardzo łatwym do strojenia. Również Oscylator Hartleya wytwarza amplitudę wyjściową, która jest stała w całym zakresie częstotliwości.

Oprócz powyższego zasilanego seryjnie oscylatora Hartleya możliwe jest również podłączenie dostrojonego obwodu zbiornika przez wzmacniacz jako oscylator zasilany bocznikowo, jak pokazano poniżej.

Zasilany bocznikiem obwód oscylatora Hartley

obwód oscylatora zasilanego bocznikiem

W obwodzie oscylatora zasilanego bocznikiem Hartleya obakomponenty AC i DC prądu kolektora mają oddzielne ścieżki wokół obwodu. Ponieważ składowa DC jest blokowana przez kondensator, C2 nie przepływa przez cewkę indukcyjną, L i mniejsza moc jest tracona w obwodzie strojonym.

Cewka radiowa (RFC), L2 to dławik RFktóry ma wysoką reaktancję przy częstotliwości oscylacji tak, że większość prądu RF jest podawana do obwodu zbiornika tuningowego LC przez kondensator, C2 jako składnik DC przechodzi przez L2 do źródła zasilania. Rezystor mógłby być użyty zamiast cewki RFC, L2, ale wydajność byłaby mniejsza.

Przykład oscylatora Hartleya nr 1

ZA Oscylator Hartleya obwód mający dwie indywidualne cewki 0.5mH każdy, są zaprojektowane tak, aby rezonować równolegle ze zmiennym kondensatorem, który można regulować między 100pF a 500pF. Określ górną i dolną częstotliwość oscylacji, a także szerokość pasma oscylatorów Hartleya.

Z góry możemy obliczyć częstotliwość drgań oscylatora Hartleya jako:

częstotliwość drgań

Obwód składa się z dwóch cewek indukcyjnych szeregowo, więc całkowita indukcyjność jest podawana jako:

indukcyjność oscylatora Hartleya

Górna częstotliwość Hartleya Oscylatora

górna częstotliwość oscylatora hartleya

Hartley Oscillator Lower Frequency

niższa częstotliwość oscylatora hartleya

Przepustowość oscylatora Hartleya

pasmo oscylatora hartleya

Oscylator Hartleya wykorzystujący wzmacniacz operacyjny

Jak również za pomocą tranzystora bipolarnego(BJT) jako aktywny etap wzmacniacza oscylatora Hartleya, możemy również użyć tranzystora polowego (FET) lub wzmacniacza operacyjnego (op-amp). Działanie Oscylator Hartley Op-amp jest dokładnie taki sam jak dla wersji tranzystorowej z częstotliwością działania obliczoną w ten sam sposób. Rozważmy poniższy obwód.

Obwód wzmacniacza oscylatora Hartleya

hartley oscylator op-amp design

Zaleta konstruowania Oscylator Hartleya wykorzystując wzmacniacz operacyjny jako aktywnyetap polega na tym, że wzmocnienie wzmacniacza operacyjnego można bardzo łatwo regulować za pomocą rezystorów sprzężenia zwrotnego R1 i R2. Podobnie jak w przypadku oscylatora tranzystorowego powyżej, wzmocnienie obwodu musi być równe lub nieco większe niż stosunek L1 / L2. Jeśli dwie cewki indukcyjne są nawinięte na wspólny rdzeń i istnieje wzajemna indukcyjność M, wówczas stosunek staje się (L1 + M) / (L2 + M).

Podsumowanie oscylatora Hartleya

Następnie podsumuj Oscylator Hartleya składa się z równoległego obwodu rezonatora LCktórych sprzężenie zwrotne uzyskuje się za pomocą dzielnika indukcyjnego. Podobnie jak większość obwodów oscylatora, oscylator Hartleya występuje w kilku formach, przy czym najpowszechniejszą formą jest obwód tranzystora powyżej.

To Oscylator Hartleya Konfiguracja ma dostrojony obwód zbiornika z jegocewka rezonansowa pobudzona w celu dostarczenia części sygnału wyjściowego z powrotem do emitera tranzystora. Ponieważ wyjście emiterów tranzystorów jest zawsze „w fazie” z wyjściem w kolektorze, ten sygnał sprzężenia zwrotnego jest dodatni. Częstotliwość oscylacji, która jest napięciem sinusoidalnym, jest określona przez częstotliwość rezonansową obwodu zbiornika.

W następnym samouczku o oscylatorachspójrz na inny typ obwodu oscylatora LC, który jest przeciwny do oscylatora Hartleya zwanego oscylatorem Colpittsa. Oscylator Colpittsa korzysta z dwóch kondensatorów połączonych szeregowo, tworząc centralną pojemność z równoległą indukcyjnością w obwodzie rezonansowym.

Komentarze (0)
Dodaj komentarz