/ Осциллятор Хартлі та теорія осциляторів Хартлі

Осцилятор Хартлі та теорія осциляторів Хартлі

Осцилятор

Один з основних недоліків базової ЖКОсциляторна схема, яку ми розглянули в попередньому підручнику, полягає в тому, що вони не мають засобів контролю амплітуди коливань, а також важко налаштувати генератор до необхідної частоти. Якщо накопичувальна електромагнітна зв'язок між L1 і L2 занадто малий, не було б достатньо зворотного зв'язку, і коливання зрештою загинули б до нуля.

Аналогічно, якщо відгук був занадто сильнимколивання будуть продовжувати збільшуватися амплітудою до тих пір, поки вони не будуть обмежені умовами схеми, що створюють спотворення сигналу. Тому стає дуже важко «налаштувати» осцилятор.

Проте, можна зворотне зворотне зворотнеПравильна величина напруги для постійних амплітуд коливань. Якщо ми віддаємо більше, ніж необхідно, амплітуду коливань можна контролювати шляхом зміщення підсилювача таким чином, що якщо коливання збільшуються в амплітуді, то зміщення збільшується, а коефіцієнт посилення підсилювача зменшується.

Якщо амплітуда коливань зменшуєтьсязміщення зменшується, а коефіцієнт підсилення підсилювача збільшується, що збільшує зворотний зв'язок. Таким чином, амплітуда коливань підтримується постійною, використовуючи процес, відомий як Автоматичне зміщення бази.

Одна велика перевага автоматичного базового ухилу в aкерований напругою генератор, полягає в тому, що осцилятор може бути зроблений більш ефективним, забезпечуючи упередження класу В або навіть стан зсуву класу С транзистора. Це має ту перевагу, що струм колектора тече тільки протягом частини циклу коливань, так що спокійний струм колектора дуже малий. Тоді ця "самонастраивающаяся" база генератора осциляторів утворює один з найбільш поширених типів конфігурацій генератора паралельного резонансного зворотного зв'язку, що називається Осцилятор Хартлі контуру.

генератор резервуара Хартлі
</p>

Газовий осцилятор

В Осцилятор Хартлі налаштований LC контур з'єднаний між собоюколектор і основа транзисторного підсилювача. Що стосується коливальної напруги, випромінювач підключається до точки відведення на налаштованій контурі.

Частина зворотного зв'язку з налаштованим контуром резервуара LC приймається з центрального крану котушки індуктора або навіть двох окремих котушок послідовно, які паралельно мають змінний конденсатор, як показано на малюнку.

Схема Хартлі часто називають aосцилятор спліт-індуктивності, оскільки котушка L розташована центрально. По суті, індуктивність L діє як дві окремі котушки в дуже близькій відстані від струму, що протікає через секцію котушки XY, яка індукує сигнал у секцію YZ котушки нижче.

Контур осцилятора Hartley може бути виконаний збудь-яку конфігурацію, яка використовує або одну котушку (подібну до автотрансформатора) або пару послідовно з'єднаних котушок паралельно з одним конденсатором, як показано нижче.

Основний дизайн осцилятора Хартлі

контур осцилятора Хартлі

Коли ланцюг коливається, напруга в точці X (колектор), відносно точки Y (емітер), дорівнює 180o позафазного з напругою в точці Z (базі)По відношенню до точки Y. При частоті коливань імпеданс навантаження колектора є резистивним і збільшення напруги підстави викликає зменшення напруги колектора.

Тоді є 180o Зміна фази напруги між базою і колектором і це разом з вихідним 180o Фазовий зсув в контурі зворотного зв'язку забезпечує правильне фазове співвідношення позитивного зворотного зв'язку для коливань, що підлягають підтримці.

Кількість зворотного зв'язку залежить від позиції"точки відбивання" індуктора. Якщо це переміщується ближче до колектора, збільшується кількість зворотного зв'язку, але вихід, що приймається між колектором і землею, зменшується, і навпаки. Резистори, R1 і R2, забезпечують звичайне стабілізаційне зміщення постійного струму для транзистора в звичайному режимі, а конденсатори діють як конденсатори, що блокують постійний струм.

У цьому Осцилятор Хартлі Струм, струм колектора постійно протікає через частину котушки і з цієї причини схема, як кажуть, "подається на серію" з частотою коливань осцилятора Хартлі.

Частотне рівняння осцилятора Хартлі

Примітка: LT - загальна кумулятивно зв'язана індуктивність, якщо використовуються дві окремі котушки, включаючи їх взаємну індуктивність;

Частоту коливань можна регулювати за допомогоюзмінюючи “налаштування” конденсатора, C або змінюючи положення сердечника праски пилу в котушці (індуктивний тюнінг), даючи вихід через широкий діапазон частот, що робить його дуже легко налаштованим. Також Осцилятор Хартлі виробляє вихідну амплітуду, яка є постійною по всьому діапазону частот.

Як і вищезгаданий Hartley-осцилятор, який підключається до серії, можна також підключити налаштований контур резервуара через підсилювач як осцилятор з шунтами, як показано нижче.

Шунт-ланцюг осцилятора Hartley

Шунтується потік осцилятора гартлі

У шунтируемом контурі осцилятора Хартлі обидвакомпоненти змінного і постійного струму колекторного струму мають окремі шляхи навколо контуру. Оскільки компонент постійного струму заблокований конденсатором, С2 не пропускає постійний струм через індуктивну котушку, L і менше енергії витрачається в налаштованій схемі.

Радіочастотна котушка (RFC), L2 - RF-дросельяка має високу реактивність на частоті коливань, так що більша частина РЧ-струму подається на контурний контур конденсатора, С2, коли компонент постійного струму проходить через L2 до джерела живлення. Резистор може бути використаний замість котушки RFC, але ефективність буде меншою.

Осцилятор Хартлі Приклад №1

A Осцилятор Хартлі схема, що має два індивідуальних індуктора 0.5mH кожен, призначені для резонансу паралельно з змінним конденсатором, який можна регулювати між 100pF і 500pF. Визначають верхню і нижню частоти коливань, а також пропускну здатність осциляторів Хартлі.

З вищевикладеного можна розрахувати частоту коливань для осцилятора Хартлі як:

частота коливань

Схема складається з двох індуктивних котушок послідовно, тому загальна індуктивність задається як:

індуктивність осцилятора Хартлі

Осцилятор Хартлі Верхня частота

верхня частота генератора Хартлі

Осцилятор Хартлі нижньої частоти

осцилятор Хартлі нижньої частоти

Ширина смуги осцилятора Хартлі

пропускна здатність осцилятора Хартлі

Осцилятор Хартлі з використанням Op-amp

А також використання біполярного транзистора(BJT) в якості підсилювачів активної стадії осцилятора Хартлі, ми можемо також використовувати або польовий транзистор, (FET) або операційний підсилювач, (op-amp). Функціонування Осцилятор Hartley точно так само, як і для транзисторного варіанту з частотою обчислення, аналогічною. Розглянемо схему нижче.

Осцилятор Хартлі Схему Op-amp

осцилятор hartley op-amp дизайн

Перевага побудови a Осцилятор Хартлі використовуючи операційний підсилювач як його активнийЕтап полягає в тому, що коефіцієнт посилення операційного підсилювача можна дуже легко регулювати за допомогою резисторів зворотного зв'язку R1 і R2. Як і вищезгаданий транзисторний генератор, коефіцієнт посилення схеми повинен бути рівним або трохи більшим, ніж співвідношення L1 / L2. Якщо дві індуктивні котушки намотуються на загальну серцевину і існує взаємна індуктивність M, то ставлення стає (L1 + M) / (L2 + M).

Огляд осцилятора Хартлі

Потім підвести підсумок Осцилятор Хартлі складається з паралельного LC-резонаторного контуру танказворотний зв'язок якого досягається за допомогою індуктивного дільника. Як і більшість схем осциляторів, осцилятор Хартлі існує в декількох формах, причому найбільш поширеною формою є вищезазначена транзисторна схема.

Це Осцилятор Хартлі Конфігурація має налаштований танк-контур з їїрезонансна котушка відводиться для подачі частки вихідного сигналу назад в емітер транзистора. Оскільки вихід транзисторів завжди є "синфазним" з виходом на колекторі, цей сигнал зворотного зв'язку є позитивним. Частота коливань, яка є синусоїдальної напругою, визначається резонансною частотою контуру резервуара.

У наступному підручнику про осцилятори ми будемоподивіться на інший тип LC генератора, який є протилежним осцилятору Hartley, який називається осцилятором Colpitts. Осцилятор Colpitts використовує два конденсатори послідовно, щоб сформувати центральну прохідну ємність паралельно з однією індуктивністю в межах свого резонансного контуру.

Коментарі (0)
Додати коментар