/ Oscilatorul Hartley și Teoria oscilatorului Hartley

Hartley Oscillator și teoria oscilatorului Hartley

Oscilatorul

Unul dintre principalele dezavantaje ale LC-ului de bazăCircuitul oscilator pe care l-am privit în tutorialul anterior este că nu au nici un mijloc de a controla amplitudinea oscilațiilor și, de asemenea, este dificil să se tuneze oscilatorul la frecvența necesară. Dacă cuplajul electromagnetic cumulat între L1 și eu2 este prea mic, feedback-ul insuficient ar exista și oscilațiile ar muri până la zero.

De asemenea, dacă feedback-ul a fost prea puternicoscilațiile ar continua să crească în amplitudine până când acestea ar fi limitate de condițiile de circuit care produc denaturarea semnalului. Deci, devine foarte dificil să "tune" oscilatorul.

Cu toate acestea, este posibil să reveniți exact lavaloarea corectă a tensiunii pentru oscilațiile de amplitudine constante. Dacă ne reîntoarcem mai mult decât este necesar, amplitudinea oscilațiilor poate fi controlată prin influențarea amplificatorului astfel încât, dacă oscilațiile cresc în amplitudine, părtinirea este mărită, iar câștigul amplificatorului este redus.

Dacă amplitudinea oscilațiilor scadescăderea părtinii și amplificarea amplificatorului crește, crescând astfel feedback-ul. În acest fel, amplitudinea oscilațiilor este menținută constantă folosind un proces cunoscut sub numele de Baza automată de bază.

Un mare avantaj al părtinii automate de bază în aoscilatorul controlat de tensiune este acela că oscilatorul poate fi mai eficient prin asigurarea unei predispoziții de clasă B sau chiar a unei stări de polarizare a clasei C a tranzistorului. Acest lucru are avantajul că curentul colectorului curge numai în timpul unei părți a ciclului de oscilație, astfel încât curentul colectorului în staționare este foarte mic. Apoi, acest circuit de oscilator de bază "auto-tuning" formează unul dintre cele mai comune tipuri de configurații oscilatoare de feedback paralel cu LC, numite Hartley Oscilator circuit.

hartley oscilator rezervor circuit
</ P>

Hartley Oscilator Tank Circuit

În Hartley Oscilator circuitul LC acordat este conectat întrecolector și baza unui amplificator tranzistor. În ceea ce privește tensiunea oscilantă, emițătorul este conectat la un punct de bobină pe bobina de circuit reglată.

Partea de feedback a circuitului LC cu rezervor reglat este luată din robinetul central al bobinei inductoare sau chiar din două bobine separate în serie care sunt în paralel cu un condensator variabil, C așa cum este arătat.

Circuitul Hartley este adesea denumit asplit-inductanță oscilator deoarece bobina L este centralizat. De fapt, inductanța L acționează ca două bobine separate în imediata apropiere a curentului care curge prin secțiunea bobinei XY induce un semnal în secțiunea bobinei YZ de mai jos.

Se poate realiza un circuit Hartley Oscillatororice configurație care utilizează fie o singură bobină bobinată (similară unui autotransformator), fie o pereche de bobine conectate în serie, în paralel cu un singur condensator, după cum se arată mai jos.

Proiectare Oscilator de bază Hartley

hartley circuit oscilator

Când circuitul oscilează, tensiunea la punctul X (colector), față de punctul Y (emițător), este de 180o out-of-phase cu tensiunea la punctul Z (bază)față de punctul Y. La frecvența de oscilație, impedanța sarcinii colectorului este rezistivă și o creștere a tensiunii de bază determină o scădere a tensiunii colectorului.

Apoi este un 180o schimbare de faza a tensiunii dintre baza si colector si aceasta, impreuna cu originalul 180o schimbarea fazei în buclă de feedback asigură relația corectă de fază a feedback-ului pozitiv pentru menținerea oscilațiilor.

Cantitatea de feedback depinde de pozițiea "punctului de atingere" al inductorului. Dacă acest lucru este mutat mai aproape de colector, cantitatea de feedback este mărită, dar rezultatul obținut între colector și pământ este redus și invers. Rezistoarele R1 și R2 asigură stabilitatea obișnuită a stabilizării DC pentru tranzistor în mod normal, în timp ce condensatorii acționează ca condensatori de blocare DC.

In acest Hartley Oscilator circuit, curentul colectorului DC curge prin o parte a bobinei și din acest motiv circuitul se spune că este "alimentat în serie", cu frecvența de oscilație a oscilatorului Hartley fiind dat ca.

hartley ecuația de frecvență oscilator

Notă: LT este inductanța totală cuplată cumulativ dacă se utilizează două bobine separate, inclusiv inductanța mutuală, M.

Frecvența oscilațiilor poate fi ajustată prinvariind condensatorul "tuning", C sau prin modificarea poziției miezului de fier din interiorul bobinei (tuning inductiv), oferind o ieșire pe o gamă largă de frecvențe, ceea ce îl face foarte ușor de reglat. De asemenea Hartley Oscilator produce o amplitudine de ieșire care este constantă pe întreaga gamă de frecvențe.

Pe lângă oscilatorul Hartley alimentat de serie de mai sus, este posibilă și conectarea circuitului rezervorului reglat pe amplificator ca un oscilator alimentat cu șunt, după cum se arată mai jos.

Hartley oscilator cu circuit de șunt

cu circuit de oscilator hartley alimentat prin șunt

În circuitul oscilator Hartley alimentat cu șunt, amândouăcomponentele AC și DC ale curentului colector au căi separate în jurul circuitului. Deoarece componenta DC este blocată de condensator, C2 nu trece prin DC prin bobina inductivă, L și se pierde mai puțină putere în circuitul reglat.

Bobina de radiofrecvență (RFC), L2 este un șoc RFcare are o reactanță ridicată la frecvența oscilațiilor, astfel încât cea mai mare parte a curentului RF este aplicată circuitului rezervorului de reglaj LC prin condensator C2, deoarece componenta DC trece prin L2 la sursa de alimentare. Un rezistor ar putea fi folosit în locul bobinei RFC, L2, dar eficiența ar fi mai mică.

Exemplul nr. 1 al oscilatorului Hartley

A Hartley Oscilator circuit având două inductori individuali de 0.5mH fiecare, sunt proiectate să rezoneze în paralel cu un condensator variabil care poate fi ajustat între 100pF și 500pF. Determinați frecvențele superioare și inferioare ale oscilațiilor și, de asemenea, lățimea de bandă a oscilatorilor Hartley.

De sus putem calcula frecvența oscilațiilor pentru un oscilator Hartley ca:

frecvența oscilației

Circuitul constă din două bobine inductive în serie, astfel încât inductanța totală este dată ca:

hartley oscilator inductanță

Hartley oscilator de frecvență superioară

hartley oscilator frecvență superioară

Hartley oscilator de frecvență inferioară

hartley oscilator frecvență mai mică

Hartley Oscilator Bandwidth

hartley oscilator lățime de bandă

Hartley Oscillator folosind un op-amp

Pe lângă utilizarea unui tranzistor bipolar de joncțiune(BJT) ca etapă activă a amplificatoarelor oscilatorului Hartley, putem folosi fie un tranzistor cu efect de câmp (FET), fie un amplificator operațional (op-amp). Funcționarea unui Op-amp Hartley Oscilator este exact la fel ca pentru versiunea tranzistorizată, cu frecvența de funcționare calculată în același mod. Luați în considerare circuitul de mai jos.

Hartley Oscilator Op-Amper Circuit

hartley oscilator op-amp design

Avantajul construirii unui a Hartley Oscilator folosind un amplificator operațional ca fiind activetapa este că câștigul op-amp poate fi reglat foarte ușor folosind rezistoarele de feedback R1 și R2. Ca și oscilatorul tranzistorizat de mai sus, câștigul circuitului trebuie să fie egal sau prea mic decât raportul L1 / L2. Dacă cele două bobine inductive sunt înfășurate pe un miez comun și există o inductanță mutuală M, atunci raportul devine (L1 + M) / (L2 + M).

Rezumatul Oscilatorului Hartley

Apoi pentru a rezuma, Hartley Oscilator constă dintr-un circuit paralel al rezervorului de rezonanță LCa cărui reacție este realizată printr-un divizor inductiv. Ca majoritatea circuitelor oscilatoare, oscilatorul Hartley există în mai multe forme, cea mai obișnuită fiind circuitul de tranzistor de mai sus.

Acest Hartley Oscilator configurația are un circuit de rezervă cu rezervorul săubobină rezonantă bifată pentru a alimenta o fracțiune din semnalul de ieșire înapoi la emițătorul tranzistorului. Deoarece ieșirea emițătorului de tranzistori este întotdeauna "în fază" cu ieșirea la colector, acest semnal de reacție este pozitiv. Frecvența oscilantă care este o tensiune sinusoidală este determinată de frecvența de rezonanță a circuitului rezervorului.

În următorul tutorial despre Oscilatoare, o vom faceuita-te la un alt tip de circuit oscilator LC care este opus oscilatorului Hartley numit Oscilatorul Colpitts. Oscilatorul Colpitts folosește două condensatoare în serie pentru a forma o capacitate de captare centralizată în paralel cu o singură inductanță în circuitul rezervorului rezonant.

Comentarii (0)
Adauga un comentariu