Hartley-oskillaattori on elektroninen oskillaattoripiiri jossa värähtelytaajuus määräytyy viritetyllä piirillä, joka koostuu kondensaattoreista ja induktoreista, toisin sanoen LC-oskillaattorista. Hartley keksi Hartleyn oskillaattorin, kun hän työskenteli Western Electric Companyn tutkimuslaboratoriossa. Piirin keksi vuonna 1915 amerikkalainen insinööri Ralph Hartley. Hartley-oskillaattorin henkilökohtainen piirre on, että viritetty piiri koostuu yhdestä kondensaattorista, rinnakkain kahden induktorin kanssa, jotka ovat sarjassa, tai yhden napautetun induktorin, ja värähtelyyn tarvittava takaisinkytkentäsignaali otetaan kahden induktorin keskiliitännästä.
Mitä ovat Hartley-oskillaattorit?
Hartley-oskillaattori on induktiivisesti kytketty, vaihtelevan taajuuden oskillaattori, jossa oskillaattori voi olla sarja tai shuntti. Hartleyn oskillaattoreiden etuna on yksi virityskondensaattori ja yksi keskellä napautettu induktori. Tämä prosessori yksinkertaistaa Hartleyn oskillaattoripiirin rakennetta.
Hartley-oskillaattori
Hartleyn oskillaattoripiiri ja toiminta
Hartley-oskillaattorin kytkentäkaavio on esitetty alla olevassa kuvassa. NPN-transistori yhteiseen emitterikokoonpanoon kytketty toimii aktiivisena laitteena vahvistusvaiheessa. R1 ja R2 ovat esijännitysvastuksia ja RFC on radiotaajuinen rikastin, joka tarjoaa eristyksen niiden välillä AC- ja DC-käyttö .
Korkeilla taajuuksilla tämän rikastimen reaktanssiarvo on erittäin korkea, joten sitä voidaan pitää avoimena piirinä. Reaktanssi on nolla DC-olosuhteissa, joten se ei aiheuta ongelmia DC-kondensaattoreille. CE on lähettäjä ohituskondensaattori ja RE on myös esijännitysvastus. CC1 ja CC2 ovat kytkentäkondensaattoreita.
Hartley-oskillaattoripiiri
Kun DC-syöttö (Vcc) annetaan piirille, kollektorivirta alkaa nousta ja alkaa kondensaattorin C latauksella. Kun kondensaattori C on ladattu täyteen, se alkaa purkautua L1: n ja L2: n kautta ja alkaa jälleen ladata.
Tämä edellisen ja neljännen jännitteen aaltomuoto on siniaalto, joka on pieni ja johtaa negatiivisilla muutoksillaan. Se kuolee lopulta, ellei sitä vahvisteta.
Nyt transistori tulee kuvaan. Synteettinen siniaalto säiliöpiiri on kytketty transistorin kantaan kondensaattorin CC1 kautta.
Koska transistori on määritetty yhteislähettimeksi, se ottaa tulon säiliöpiiristä ja kääntää sen normaaliksi siniaalloksi johtavalla positiivisella muutoksella.
Siten transistori tarjoaa vahvistuksen yhdessä inversion kanssa säiliöpiirin tuottaman signaalin vahvistamiseksi ja korjaamiseksi. L1: n ja L2: n keskinäinen induktanssi tuottaa palautteen energian kerääjä-emitteripiiristä emäs-emitteripiiriin.
Tämän piirin värähtelytaajuus on
fo = 1 / (2π √ (Leq C))
Missä Leq on säiliöpiirin kelojen kokonaisinduktanssi on annettu
Leq = L1 + L2 + 2M
Käytännöllisessä piirissä, jos L1 = L2 = L ja keskinäinen induktanssi jätetään huomiotta, värähtelytaajuutta voidaan yksinkertaistaa seuraavasti:
fo = 1 / (2π √ (2 L C))
Hartley-oskillaattoripiiri Op-Ampia käyttämällä
Hartley-oskillaattori voidaan toteuttaa käyttämällä operatiivista vahvistinta ja sen tyypillinen järjestely on esitetty alla olevassa kuvassa. Tämän tyyppinen piiri helpottaa vahvistuksen säätämistä käyttämällä takaisinkytkentävastusta ja tulovastusta.
Transistoroidussa Hartley-oskillaattorissa säiliöpiirielementeistä kuten L1 ja L2 riippuva vahvistus, kun taas Op-amp-oskillaattorin vahvistus riippuu vähemmän säiliöpiirielementeistä ja tarjoaa siten suuremman taajuusstabiilisuuden.
Hartley-oskillaattori Op-Ampia käyttämällä
Tämän piirin toiminta on samanlainen kuin Hartley-oskillaattorin transistoriversio. Siniaalto syntyy takaisinkytkentäpiirissä ja se on yhdistetty op-amp-osaan. Sitten tämä aalto stabiloidaan ja käännetään ylöspäin vahvistimella.
Oskillaattorin taajuutta muutetaan käyttämällä vaihtelevaa kondensaattoria säiliöpiirissä pitäen takaisinkytkentäsuhde ja ulostulon amplitudi vakiona taajuusalueella. Tämäntyyppisen oskillaattorin värähtelytaajuus on sama kuin edellä käsitelty oskillaattori ja se annetaan
fo = 1 / (2π √ (Leq C))
Missä: Leq = L1 + L2 + 2M
Tai
Leq = L1 + L2
Tärinän muodostamiseksi tästä piiristä vahvistimen vahvistus on ja tulee valita suurempi tai vähintään yhtä suuri kuin kahden induktanssin suhde.
Av = L1 / L2
Jos L1: n ja L2: n välillä on keskinäinen induktanssi näiden kahden kelan yhteisen ytimen vuoksi, vahvistuksesta tulee
Av = (L1 + M) / (L2 + M)
Edut
- Kahden erillisen kelan L1 ja L2 sijasta voidaan käyttää yhtä paljaan langan kelaa ja kela maadoittaa sen kanssa missä tahansa halutussa kohdassa.
- Käyttämällä muuttuvaa kondensaattoria tai tekemällä ydin liikkuvaksi (muuttamalla induktanssia), värähtelyjen taajuutta voidaan muuttaa.
- Tarvitaan vain vähän komponentteja, mukaan lukien joko kaksi kiinteää induktoria tai kierteitetty kela.
- Lähdön amplitudi pysyy vakiona työskentelytaajuusalueella.
Haitat
- Sitä ei voida käyttää matalataajuisena oskillaattorina, koska induktoreiden arvosta tulee suuri ja induktorien koosta tulee suuri.
- Tämän oskillaattorin lähdön harmoninen sisältö on erittäin korkea, joten se ei sovellu sovelluksiin, jotka edellyttävät puhdasta siniaalloa.
Sovellukset
- Hartleyn oskillaattorin on tuotettava siniaalto halutulla taajuudella
- Hartleyn oskillaattoreita käytetään pääasiassa radiovastaanottimina. Huomaa myös, että laajalla taajuusalueella se on suosituin oskillaattori
- Hartley-oskillaattori soveltuu värähtelyihin RF-alueella (radiotaajuus), enintään 30 MHz
Näin ollen kyse on Hartleyn oskillaattoripiiriteorian toiminnasta ja sovelluksista. Toivomme, että olet saanut paremman käsityksen tästä käsitteestä. Lisäksi epäilyksiä tästä käsitteestä tai sähkö- ja elektroniikkaprojektit , anna arvokkaat ehdotuksesi kommentoimalla alla olevassa kommenttiosassa. Tässä on kysymys sinulle, mikä on Hartley-oskillaattorin päätehtävä?
Valokuvahyvitykset:
