A Hartley oszcillátor elektronikus oszcillátor áramkör amelyben az oszcillációs frekvenciát a kondenzátorokból és induktorokból álló hangolt áramkör, vagyis egy LC oszcillátor határozza meg. A Hartley oszcillátort Hartley találta ki, amikor a Western Electric Company Kutatólaboratóriumában dolgozott. Az áramkört Ralph Hartley amerikai mérnök találta ki 1915-ben. A Hartley-oszcillátor személyes jellemzője, hogy a hangolt áramkör egyetlen kondenzátorból áll, párhuzamosan két soros induktivitással, vagy egyetlen csapolt induktivitással, és az oszcillációhoz szükséges visszacsatolási jel a két induktor középső csatlakozásából származik.
Mik a Hartley-oszcillátorok?
A Hartley oszcillátor induktívan kapcsolt, változó frekvenciájú oszcillátorok, ahol az oszcillátor soros vagy shunt táplált lehet. A Hartley oszcillátorok előnye, hogy egy hangoló kondenzátorral és egy középre csapolt induktorral rendelkeznek. Ez a processzor leegyszerűsíti a Hartley oszcillátor áramkör felépítését.
Hartley oszcillátor
Hartley oszcillátor áramkör és munka
A Hartley oszcillátor kapcsolási rajzát az alábbi ábra mutatja. NPN tranzisztor a közös emitter konfigurációban csatlakoztatva aktív eszközként működik az erősítő szakaszában. R1 és R2 előfeszítő ellenállások, az RFC pedig a rádiófrekvenciás fojtó, amely biztosítja a szigetelést AC és DC működés .
Magas frekvenciákon ennek a fojtónak a reaktanciaértéke nagyon magas, ezért nyitott áramkörként kezelhető. A reaktancia egyenértékű állapot esetén nulla, ezért nem okoz problémát az egyenáramú kondenzátorok számára. A CE a kibocsátó bypass kondenzátor és az RE szintén torzító ellenállás. A CC1 és CC2 a kapcsoló kondenzátor.
Hartley oszcillátor áramkör
Amikor az egyenáramú táp (Vcc) megkapja az áramkört, a kollektoráram emelkedni kezd, és a C kondenzátor töltésével kezdődik. Miután a C kondenzátor teljesen feltöltődött, az L1 és L2 csatornákon keresztül kezd lemerülni, és újra elkezd tölteni.
Ez a hátsó és negyedik feszültség hullámformája egy szinusz hullám, amely kicsi és negatív változásával vezet. Végül kihal, hacsak nem erősítik meg.
Most a tranzisztor kerül a képbe. Által generált szinusz hullám a tartály áramköre a CC1 kondenzátoron keresztül kapcsolódik a tranzisztor aljához.
Mivel a tranzisztor közös emitterként van konfigurálva, a tartály áramköréből érkező bemenetet veszi át és standard pozitív szinuszhullámokká inverzálja vezető pozitív változással.
Így a tranzisztor amplifikációt és inverziót biztosít a tartály áramkör által generált jel erősítéséhez és korrigálásához. Az L1 és L2 közötti kölcsönös induktivitás biztosítja a kollektor-emitter áramkör és az alap-emitter áramkör visszacsatolását.
A rezgések frekvenciája ebben az áramkörben
fo = 1 / (2π √ (Leq C))
Ahol Leq a tekercsek teljes induktivitása a tartály áramkörében a
Leq = L1 + L2 + 2M
Gyakorlati áramkör esetén, ha L1 = L2 = L és a kölcsönös induktivitást elhanyagoljuk, akkor a rezgések frekvenciája egyszerűsíthető
fo = 1 / (2π √ (2 L C))
Hartley oszcillátor áramkör Op-Amp segítségével
A Hartley oszcillátor megvalósítható operációs erősítő segítségével és tipikus elrendezését az alábbi ábra mutatja. Ez a fajta áramkör megkönnyíti az erősítés beállítását a visszacsatolási ellenállás és a bemeneti ellenállás felhasználásával.
Tranzisztorizált Hartley oszcillátorban a tartály áramköri elemeitől függő erősítés, mint az L1 és L2, míg az Op-amp oszcillátor erősítése kisebb a tartály áramköri elemeitől, és így nagyobb frekvenciastabilitást biztosít.
Hartley oszcillátor az Op-Amp segítségével
Ennek az áramkörnek a működése hasonló a Hartley oszcillátor tranzisztoros változatához. A szinusz hullámot a visszacsatoló áramkör generálja, és ez párosul az op-amp szekcióval. Ezután ezt a hullámot az erősítő stabilizálja és megfordítja.
Az oszcillátor frekvenciáját úgy változtathatjuk meg, hogy a tartály áramkörében változtatható kondenzátort használunk, miközben a visszacsatolási arány és a kimenet amplitúdója állandó a frekvenciatartományban. Az ilyen típusú oszcillátorok oszcillációinak frekvenciája megegyezik a fent tárgyalt oszcillátorokkal, és
fo = 1 / (2π √ (Leq C))
Ahol: Leq = L1 + L2 + 2M
Vagy
Leq = L1 + L2
Ebből az áramkörből az oszcilláció előállításához az erősítő erősítését ki kell választani, és nagyobbnak kell lennie, mint legalább két induktivitás aránya.
Av = L1 / L2
Ha a kölcsönös induktivitás L1 és L2 között létezik, mivel e két tekercs közös magja van, akkor az erősítés válik
Av = (L1 + M) / (L2 + M)
Előnyök
- Két különálló L1 és L2 tekercs helyett egyetlen csupasz huzaltekercs használható, és a tekercset vele együtt a kívánt ponton földelhetjük.
- Változtatható kondenzátor használatával vagy a mag mozgathatóvá tételével (az induktivitás változtatásával) a rezgések frekvenciája változtatható.
- Nagyon kevés alkatrészre van szükség, beleértve két rögzített induktivitást vagy csapolt tekercset.
- A kimenet amplitúdója az üzemi frekvenciatartományban állandó marad.
Hátrányok
- Nem használható alacsony frekvenciájú oszcillátorként, mivel az induktorok értéke nagy lesz, és az induktorok mérete nagy lesz.
- Ennek az oszcillátornak a kimenetében a harmonikus tartalom nagyon magas, ezért nem alkalmas olyan alkalmazásokhoz, amelyek tiszta szinuszhullámot igényelnek.
Alkalmazások
- A Hartley oszcillátornak a kívánt frekvenciájú szinuszhullámot kell létrehoznia
- A Hartley oszcillátorokat főleg rádióvevőként használják. Vegye figyelembe azt is, hogy széles frekvenciatartománya miatt ez a legnépszerűbb oszcillátor
- A Hartley oszcillátor alkalmas RF (rádiófrekvenciás) tartományban történő rezgésekre, 30 MHz-ig
Ez tehát a hartley oszcillátor áramkör elméletének működéséről és alkalmazásáról szól. Reméljük, hogy jobban megértette ezt a koncepciót. Ezenfelül bármilyen kétség merül fel e koncepcióval kapcsolatban, ill elektromos és elektronikai projektek , kérjük, adja meg értékes javaslatait az alábbi megjegyzés részben kommentálva. Itt van egy kérdés az Ön számára, mi a Hartley oszcillátor fő funkciója?
Fotók:
