/ / Hartleyho oscilátor a Hartleyho oscilátorová teória

Hartleyho oscilátora a Hartleyho oscilátorovej teórie

oscilátor

Jednou z hlavných nevýhod základnej LCObvod oscilátora, na ktorý sme sa pozreli v predchádzajúcom návode je, že nemajú prostriedky na riadenie amplitúdy oscilácií a tiež je ťažké naladiť oscilátor na požadovanú frekvenciu. Ak je kumulatívne elektromagnetické spojenie medzi L1 a L2 je príliš malá, tam by bola nedostatočná spätná väzba a oscilácie by nakoniec uhynuli na nulu.

Podobne, ak bola spätná väzba príliš silnákmitania by sa naďalej zvyšovali v amplitúde, až kým nebudú obmedzené obvodovými podmienkami spôsobujúcimi skreslenie signálu. Takže je veľmi ťažké „naladiť“ oscilátor.

Je však možné spätne priviesť spätnú väzbusprávne napätie pre konštantnú amplitúdovú osciláciu. Ak sa vráti viac, ako je potrebné, amplitúda oscilácií sa môže regulovať pomocou prednastavenia zosilňovača takým spôsobom, že ak sa oscilácie zvýšia v amplitúde, zvýši sa sklon a zosilnenie zosilňovača sa zníži.

Ak amplitúda oscilácií klesásklon sa znižuje a zosilnenie zosilňovača sa zvyšuje, čím sa zvyšuje spätná väzba. Týmto spôsobom sa amplitúda oscilácií udržuje konštantným spôsobom známym ako Automatické vychýlenie základne.

Veľkou výhodou automatickej bázickej zaujatosti v aNapätím riadený oscilátor je, že oscilátor môže byť efektívnejší tým, že poskytuje predpätie triedy B alebo dokonca stav triedy B v tranzistore. To má tú výhodu, že prúd kolektora prúdi iba počas časti kmitania, takže prúd v kľudovom kolektore je veľmi malý. Potom tento „samoladiaci“ základný oscilátorový obvod tvorí jeden z najbežnejších typov konfigurácií paralelných rezonančných oscilátorov LC s názvom Hartley Oscillator obvod.

obvod nádrže oscilátora hartley
</ P>

Tankový okruh Hartleyho oscilátora

V Hartley Oscillator ladený LC obvod je pripojený medzikolektor a základ tranzistorového zosilňovača. Čo sa týka oscilačného napätia, vysielač je spojený s bodom odbočenia na ladenej cievke obvodu.

Spätná časť ladeného obvodu LC nádrže sa odoberá zo stredového kohútika cievky induktora alebo dokonca dvoch oddelených cievok v sérii, ktoré sú paralelne s variabilným kondenzátorom C, ako je znázornené.

Okruh Hartley je často označovaný ako asplit-inductance oscilátor, pretože cievka L je centrovaná. V skutočnosti, indukčnosť L pôsobí ako dve oddelené cievky vo veľmi tesnej blízkosti s prúdom prúdiacim cez cievkovú časť XY indukuje signál do cievkovej časti YZ nižšie.

Obvod Hartleyho oscilátora môže byť vyrobený zakúkoľvek konfiguráciu, ktorá používa buď jedinú závitovú cievku (podobnú autotransformátoru) alebo dvojicu sériovo zapojených cievok paralelne s jedným kondenzátorom, ako je znázornené nižšie.

Základné Hartley Oscilátor Design

obvod oscilátora hartley

Keď je okruh oscilujúci, napätie v bode X (kolektor) vzhľadom na bod Y (vysielač) je 180o mimo fázy s napätím v bode Z (základňa)vzhľadom na bod Y. Pri frekvencii kmitania je impedancia zaťaženia kolektora odporová a zvýšenie základného napätia spôsobuje pokles napätia kolektora.

Potom je tu 180o fázová zmena napätia medzi základňou a kolektorom a to spolu s originálom 180o fázový posun v slučke spätnej väzby poskytuje správny fázový vzťah kladnej spätnej väzby pre oscilácie, ktoré majú byť udržiavané.

Množstvo spätnej väzby závisí od polohy„bodu odberu“ induktora. Ak sa tento posunie bližšie ku kolektoru, zvýši sa množstvo spätnej väzby, ale výstup medzi kolektorom a zemou sa zníži a naopak. Rezistory, Rl a R2, poskytujú obvyklý stabilizačný predpätie DC pre tranzistor normálnym spôsobom, zatiaľ čo kondenzátory pôsobia ako kondenzátory blokujúce jednosmerný prúd.

V tomto Hartley Oscillator Prúd jednosmerného kolektora prúdi cez časť cievky az tohto dôvodu sa predpokladá, že obvod je „sériovo napájaný“ s frekvenciou kmitania Hartleyho oscilátora.

frekvenčná rovnica hartleyho oscilátora

Poznámka: LT je celková kumulatívne viazaná indukčnosť, ak sa použijú dve oddelené cievky, vrátane ich vzájomnej indukčnosti, M. \ t

Frekvenciu kmitania je možné nastaviť pomocouzmena „ladiaceho“ kondenzátora C alebo zmena polohy železného prachového jadra vo vnútri cievky (indukčné ladenie), ktorá poskytuje výstup v širokom rozsahu frekvencií, čo umožňuje veľmi ľahké naladenie. Tiež Hartley Oscillator produkuje výstupnú amplitúdu, ktorá je konštantná v celom frekvenčnom rozsahu.

Rovnako ako sériovo napájaný Hartleyho oscilátor vyššie, je tiež možné pripojiť ladený okruh nádrže cez zosilňovač ako oscilátor napájaný z boku, ako je znázornené nižšie.

Okruh Hartleyho oscilátorového napájania

Okruh napájaného hartleyho oscilátora

Obidva sú v obvode s napájaním Hartleyho oscilátoraAC a DC komponenty kolektorového prúdu majú oddelené dráhy okolo obvodu. Pretože je jednosmerný komponent blokovaný kondenzátorom C2, cez indukčnú cievku neprúdi žiadny jednosmerný prúd, a v ladenom okruhu sa stráca menej energie.

Rádiofrekvenčná cievka (RFC), L2, je RF tlmivkaktorá má vysokú reaktanciu pri frekvencii oscilácií tak, že väčšina RF prúdu je privádzaná do obvodu ladiacej nádrže LC cez kondenzátor C2, keď DC zložka prechádza cez L2 do napájacieho zdroja. Namiesto RFC cievky L2 by sa mohol použiť odpor, ale účinnosť by bola menšia.

Hartley Oscillator Príklad č

Na Hartley Oscillator obvod, ktorý má dva individuálne induktory 0. \ t5 mH, sú navrhnuté tak, aby rezonovali paralelne s variabilným kondenzátorom, ktorý možno nastaviť medzi 100pF a 500pF. Určite horné a dolné frekvencie kmitania a tiež šírku pásma Hartleyho oscilátorov.

Z vyššie uvedeného môžeme vypočítať frekvenciu oscilácií pre Hartleyho oscilátor ako:

frekvencia oscilácií

Obvod sa skladá z dvoch indukčných cievok v sérii, takže celková indukčnosť je daná ako:

indukčnosť hartleyho oscilátora

Horná frekvencia Hartleyho oscilátora

horná frekvencia hartleyho oscilátora

Nižšia frekvencia Hartleyho oscilátora

nižšia frekvencia hartleyho oscilátora

Šírka pásma Hartleyho oscilátora

šírka pásma hartley oscilátora

Hartley Oscillator pomocou operačného zosilňovača

Rovnako ako pri použití bipolárneho tranzistora(BJT) ako zosilňovač, ktorý je aktívnym stupňom Hartleyho oscilátora, môžeme použiť aj tranzistor s efektom poľa (FET) alebo operačný zosilňovač (op-amp). Prevádzka zariadenia Op-amp Hartley oscilátor je presne rovnaká ako pre tranzistorovú verziu s frekvenciou prevádzky vypočítanou rovnakým spôsobom. Zvážte nižšie uvedený okruh.

Obvod zosilňovača Hartleyho oscilátora

hartley oscilátor op-amp dizajn

Výhodou konštrukcie a Hartley Oscillator ako operačný zosilňovačstupeň je, že zisk op-amp sa dá veľmi ľahko nastaviť pomocou spätných odporov R1 a R2. Rovnako ako u tranzistorového oscilátora vyššie, zisk obvodu musí byť rovnaký alebo mierne väčší ako pomer L1 / L2. Ak sú dve indukčné cievky navinuté na spoločné jadro a existuje vzájomná indukčnosť M, potom sa tento pomer stáva (L1 + M) / (L2 + M).

Súhrn Hartleyho oscilátora

Potom zhrnúť, Hartley Oscillator pozostáva z paralelného okruhu LC rezonátoraktorých spätná väzba sa dosahuje pomocou indukčného deliča. Podobne ako väčšina oscilátorových obvodov, aj Hartleyho oscilátor existuje v niekoľkých formách, pričom najbežnejšou formou je tranzistorový obvod.

toto Hartley Oscillator konfigurácia má ladený okruh s nádržourezonančná cievka napojená na privádzanie zlomku výstupného signálu späť do vysielača tranzistora. Pretože výstup vysielača tranzistorov je vždy „in-phase“ s výstupom na kolektore, tento signál spätnej väzby je kladný. Oscilačná frekvencia, ktorá je sínusovým napätím, je určená rezonančnou frekvenciou nádrže.

V ďalšom návode o oscilátoroch budemepozrite sa na iný typ obvodu oscilátora LC, ktorý je opačný k oscilátoru Hartley, ktorý sa nazýva Colpitts Oscillator. Oscilátor Colpitts používa dva kondenzátory v sérii, aby vytvoril strednú odpichovú kapacitu paralelne s jednou indukciou v rámci rezonančného okruhu nádrže.

Komentáre (0)
Pridať komentár