Hartley-oscillatorn är en elektronisk oscillatorkrets i vilken svängningsfrekvensen bestäms av den avstämda kretsen som består av kondensatorer och induktorer, det vill säga en LC-oscillator. Hartley-oscillatorn uppfanns av Hartley medan han arbetade i Western Electric Company: s forskningslaboratorium. Kretsen uppfanns 1915 av den amerikanska ingenjören Ralph Hartley. Den personliga egenskapen hos Hartley-oscillatorn är att den avstämda kretsen består av en enda kondensator parallellt med två induktorer är i serie eller en enstaka tappad induktor, och den återkopplingssignal som behövs för oscillation tas från mittanslutningen av de två induktorerna.
Vad är Hartley Oscillators?
Hartley-oscillator är induktivt kopplade, oscillatorer med variabel frekvens där oscillatorn kan vara en serie eller shuntmatad. Hartley-oscillatorer är fördelen med att ha en avstämningskondensator och en centrumtappad induktor. Denna processor förenklar konstruktionen av en Hartley-oscillatorkrets.
Hartley Oscillator
Hartley Oscillator Circuit and Working
Kretsschemat för en Hartley-oscillator visas i figuren nedan. En NPN-transistor ansluten i en gemensam emitterkonfiguration fungerar som den aktiva enheten i förstärkarsteget. R1 och R2 är förspänningsmotstånd och RFC är radiofrekvensdrossel, som ger isoleringen mellan AC- och DC-drift .
Vid höga frekvenser är reaktansvärdet för denna choke mycket högt och kan därför behandlas som en öppen krets. Reaktansen är noll för likströmstillstånd och orsakar därför inga problem för likströmskondensatorer. CE är sändaren förbikopplingskondensator och RE är också ett förspänningsmotstånd. CC1 och CC2 är kopplingskondensatorer.
Hartley Oscillator Circuit
När likströmsförsörjningen (Vcc) ges till kretsen börjar kollektorströmmen höjas och börjar med laddningen av kondensatorn C. När kondensatorn C är fulladdad börjar den att laddas ut genom L1 och L2 och igen börjar laddningen.
Denna bak-och-fjärde spänningsvågform är en sinusvåg som är liten och leder med sin negativa förändring. Det kommer så småningom att dö ut såvida det inte förstärks.
Nu kommer transistorn in i bilden. Sinusvåg genererad av tankkretsen är kopplad till basen på transistorn genom kondensatorn CC1.
Eftersom transistorn är konfigurerad som gemensam sändare tar den ingången från tankkretsen och inverterar den till en standard sinusvåg med en ledande positiv förändring.
Således tillhandahåller transistorn förstärkning tillsammans med inversion för att förstärka och korrigera signalen som genereras av tankkretsen. Den ömsesidiga induktansen mellan L1 och L2 ger återkoppling av energi från kollektor-emitterkrets till basemitterkrets.
Svängningsfrekvensen i denna krets är
fo = 1 / (2π √ (Leq C))
Där Leq är den totala induktansen för spolar i tankkretsen ges som
Leq = L1 + L2 + 2M
För en praktisk krets, om L1 = L2 = L och den ömsesidiga induktansen försummas, kan frekvensen av svängningar förenklas som
fo = 1 / (2π √ (2 L C))
Hartley Oscillator Circuit använder Op-Amp
Hartley-oscillatorn kan implementeras av med en operationsförstärkare och dess typiska arrangemang visas i figuren nedan. Denna typ av krets underlättar förstärkningsjusteringen genom att använda återkopplingsmotstånd och ingångsmotstånd.
I transistoriserad Hartley-oscillator beror förstärkningen upp på tankkretselementen som L1 och L2 medan i Op-amp-oscillatorförstärkningen är mindre beror på tankkretselementen och ger därmed större frekvensstabilitet.
Hartley Oscillator med Op-Amp
Driften av denna krets liknar transistorversionen av Hartley-oscillatorn. Sinusvågen genereras av återkopplingskretsen och den är kopplad till op-amp-sektionen. Sedan stabiliseras denna våg och inverteras av förstärkaren.
Frekvensen hos en oscillator varieras genom att använda en variabel kondensator i tankkretsen, vilket håller återkopplingsförhållandet och amplituden på utgången är konstant över ett frekvensområde. Frekvensen för oscillationer för denna typ av oscillator är densamma som den ovan diskuterade oscillatorn och ges som
fo = 1 / (2π √ (Leq C))
Var: Leq = L1 + L2 + 2M
Eller
Leq = L1 + L2
För att generera oscillationen från denna krets måste förstärkarens förstärkning väljas större än eller åtminstone lika med förhållandet mellan två induktanser.
Av = L1 / L2
Om den ömsesidiga induktansen existerar mellan L1 och L2 eftersom den gemensamma kärnan i dessa två spolar blir förstärkningen
Av = (L1 + M) / (L2 + M)
Fördelar
- Istället för två separata spolar L1 och L2 kan en enda spole av bar ledning användas och spolen jordas vid vilken önskad punkt som helst tillsammans med den.
- Genom att använda en variabel kondensator eller genom att göra kärnan rörlig (varierar induktansen) kan svängningsfrekvensen varieras.
- Mycket få komponenter behövs, inklusive antingen två fasta induktorer eller en tappad spole.
- Utgångens amplitud förblir konstant över arbetsfrekvensområdet.
Nackdelar
- Den kan inte användas som en lågfrekvent oscillator eftersom induktansvärdet blir stort och induktornas storlek blir stor.
- Det harmoniska innehållet i utgången från denna oscillator är mycket högt och är därför inte lämpligt för applikationer som kräver en ren sinusvåg.
Applikationer
- Hartley-oscillatorn är att producera en sinusvåg med önskad frekvens
- Hartley-oscillatorer används främst som radiomottagare. Observera också att det på grund av det stora frekvensområdet är den mest populära oscillatorn
- Hartley-oscillatorn är lämplig för svängningar inom RF (radiofrekvens), upp till 30 MHz
Således handlar det här om Hartley-oscillatorkretsteoriens funktion och tillämpningar. Vi hoppas att du har fått en bättre förståelse för detta koncept. Dessutom är alla tvivel angående detta koncept eller el- och elektronikprojekt , ge dina värdefulla förslag genom att kommentera i kommentarsektionen nedan. Här är en fråga till dig, vad är Hartley Oscillators huvudfunktion?
Fotokrediter:
