Какво е осцилатор Хартли: верига, работа и неговите приложения

Какво е осцилатор Хартли: верига, работа и неговите приложения

Осцилаторът на Хартли е електронен осцилаторна верига в която честотата на трептене се определя от настроената верига, състояща се от кондензатори и индуктори, т.е. LC осцилатор. Осцилаторът на Хартли е изобретен от Хартли, докато той е работил в изследователската лаборатория на Western Electric Company. Веригата е изобретена през 1915 г. от американския инженер Ралф Хартли. Личната характеристика на осцилатора на Хартли е, че настроената верига се състои от единичен кондензатор, паралелно с два индуктора, които са последователно или единичен индуктор, а сигналът за обратна връзка, необходим за трептене, се взема от централната връзка на двете индуктори.



Какво представляват осцилаторите на Хартли?

Осцилаторът на Хартли е индуктивно свързан, осцилатори с променлива честота, при които осцилаторът може да бъде захранван последователно или от шунта. Осцилаторите на Хартли е предимството на наличието на един настройващ кондензатор и един индуктор с централен натиск. Този процесор опростява конструкцията на осцилаторна верига на Хартли.


Осцилатор Хартли

Осцилатор Хартли





Осцилаторна верига и работа на Хартли

Електрическата схема на осцилатор на Хартли е показана на фигурата по-долу. NPN транзистор свързан в обща конфигурация на емитер работи като активно устройство в усилвател. R1 и R2 са отклоняващи резистори, а RFC е радиочестотният дросел, който осигурява изолацията между тях AC и DC работа .

При високи честоти стойността на реактивно съпротивление на този дросел е много висока, поради което може да се третира като отворена верига. Съпротивлението е нула за постояннотоково състояние, поради което не създава проблем за кондензаторите с постоянен ток. CE е излъчвателят байпасен кондензатор и RE също е отклоняващ резистор. CC1 и CC2 са свързващите кондензатори.



Осцилаторна верига на Хартли

Осцилаторна верига на Хартли

Когато DC захранването (Vcc) се даде на веригата, токът на колектора започва да се повишава и започва с зареждането на кондензатора C. След като кондензаторът C е напълно зареден, той започва да се разрежда през L1 и L2 и отново започва да се зарежда.

Тази форма на задно и четвърто напрежение е синусоида, която е малка и води с отрицателната си промяна. В крайна сметка тя ще изчезне, освен ако не бъде усилена.


Сега транзисторът влиза в картината. Синусоида, генерирана от веригата на резервоара е свързан към основата на транзистора през кондензатора CC1.

Тъй като транзисторът е конфигуриран като общ емитер, той приема входа от веригата на резервоара и го обръща към стандартна синусоида с водеща положителна промяна.

По този начин транзисторът осигурява усилване заедно с инверсия за усилване и коригиране на сигнала, генериран от веригата на резервоара. Взаимната индуктивност между L1 и L2 осигурява обратната връзка на енергията от веригата колектор-емитер към веригата база-емитер.

Честотата на трептенията в тази верига е

fo = 1 / (2π √ (Leq C))

Където Leq е общата индуктивност на намотките в цистерната на резервоара, се дава като

Leq = L1 + L2 + 2M

За практическа схема, ако L1 = L2 = L и взаимната индуктивност се пренебрегват, тогава честотата на трептенията може да бъде опростена като

fo = 1 / (2π √ (2 L C))

Осцилаторна верига на Хартли с помощта на Op-Amp

Осцилаторът на Хартли може да бъде изпълнен от с помощта на операционен усилвател и типичното му разположение е показано на фигурата по-долу. Този тип верига улеснява регулирането на усилването чрез използване на съпротивление на обратна връзка и входно съпротивление.

В транзисторизирания осцилатор на Хартли, усилването в зависимост от елементите на веригата на резервоара като L1 и L2, докато при усилвателя на Op-amp осцилатора е по-малко зависи от елементите на веригата на резервоара и следователно осигурява по-голяма честотна стабилност.

Осцилатор Хартли с помощта на Op-Amp

Осцилатор Хартли с помощта на Op-Amp

Работата на тази схема е подобна на транзисторната версия на осцилатора Хартли. Синусоида се генерира от веригата за обратна връзка и е свързана с операционната секция. Тогава тази вълна се стабилизира и инвертира от усилвателя.

Честотата на осцилатора се променя, като се използва променлив кондензатор в резервоарната верига, като се поддържа съотношението на обратната връзка и амплитудата на изхода е постоянна за честотен диапазон. Честотата на трептенията за този тип осцилатори е същата като гореспоменатия осцилатор и е дадена като

fo = 1 / (2π √ (Leq C))

Където: Leq = L1 + L2 + 2M
Или
Leq = L1 + L2

За генериране на трептене от тази схема усилвателят на усилвателя трябва и трябва да бъде избран по-голям или поне равен на съотношението на две индуктивности.

Av = L1 / L2

Ако взаимната индуктивност съществува между L1 и L2, тъй като общата сърцевина на тези две намотки, тогава печалбата става

Av = (L1 + M) / (L2 + M)

Предимства

  • Вместо две отделни намотки L1 и L2, може да се използва една намотка от гола тел и намотката да бъде заземена във всяка желана точка заедно с нея.
  • Чрез използване на променлив кондензатор или чрез правене на сърцевината подвижна (варираща индуктивността), честотата на трептенията може да варира.
  • Необходими са много малко компоненти, включително две неподвижни индуктори или намотка.
  • Амплитудата на изхода остава постоянна в работния честотен диапазон.

Недостатъци

  • Той не може да се използва като нискочестотен осцилатор, тъй като стойността на индукторите става голяма и размерът на индукторите става голям.
  • Хармоничното съдържание в изхода на този генератор е много високо и следователно не е подходящо за приложения, които изискват чиста синусоида.

Приложения

  • Осцилаторът на Хартли трябва да произведе синусоида с желаната честота
  • Осцилаторите на Хартли се използват главно като радиоприемници. Също така имайте предвид, че поради широкия си честотен диапазон, той е най-популярният осцилатор
  • Осцилаторът на Хартли е подходящ за трептения в радиочестотен (радиочестотен) диапазон, до 30MHZ

По този начин всичко е свързано с работата и приложенията на теорията на осцилаторните вериги на Хартли. Надяваме се, че сте разбрали по-добре тази концепция. Освен това, всякакви съмнения относно тази концепция или проекти за електричество и електроника , моля, дайте вашите ценни предложения, като коментирате в раздела за коментари по-долу. Ето въпрос към вас, каква е основната функция на Хартли Осцилатор?

Кредити за снимки:

  • Осцилаторна верига на Хартли calctown
  • Осцилаторна верига на Хартли с помощта на Op-Amp nptel