Oscilatorul Hartley este electronic circuit oscilator în care frecvența de oscilație este determinată de circuitul reglat format din condensatori și inductori, adică un oscilator LC. Oscilatorul Hartley a fost inventat de Hartley în timp ce lucra în Laboratorul de cercetare al Western Electric Company. Circuitul a fost inventat în 1915 de inginerul american Ralph Hartley. Caracteristica personală a oscilatorului Hartley este aceea că circuitul reglat constă dintr-un singur condensator în paralel cu doi inductori care sunt în serie sau un singur inductor cu filet, iar semnalul de feedback necesar pentru oscilație este preluat de la conexiunea centrală a celor două inductoare.
Ce sunt oscilatoarele Hartley?
Oscilatorul Hartley este cuplat inductiv, oscilatoare cu frecvență variabilă în care oscilatorul poate fi alimentat în serie sau cu șunt. Oscilatoarele Hartley sunt avantajul de a avea un condensator de reglare și un inductor cu centrare. Acest procesor simplifică construcția unui circuit oscilator Hartley.
Oscilatorul Hartley
Circuitul și funcționarea oscilatorului Hartley
Diagrama circuitului unui oscilator Hartley este prezentată în figura de mai jos. Un tranzistor NPN conectat într-o configurație comună a emițătorului funcționează ca dispozitiv activ în amplificator. R1 și R2 sunt rezistențe de polarizare, iar RFC este șocul de frecvență radio, care asigură izolarea între Funcționare AC și DC .
La frecvențe înalte, valoarea reactanței acestui sufocator este foarte mare, prin urmare poate fi tratată ca un circuit deschis. Reactanța este zero pentru condițiile de curent continuu, prin urmare nu cauzează nicio problemă condensatoarelor de curent continuu. CE este emițătorul bypass condensator și RE este, de asemenea, un rezistor de părtinire. CC1 și CC2 sunt condensatorii de cuplare.
Circuitul oscilatorului Hartley
Când sursa de curent continuu (Vcc) este dată circuitului, curentul colectorului începe să crească și începe cu încărcarea condensatorului C. Odată ce condensatorul C este complet încărcat, începe să se descarce prin L1 și L2 și din nou începe să se încarce.
Această formă de undă de spate și a patra tensiune este o undă sinusoidală care este mică și conduce cu alterarea sa negativă. În cele din urmă va dispărea dacă nu este amplificat.
Acum tranzistorul intră în imagine. Unda sinusoidală generată de circuitul rezervorului este cuplat la baza tranzistorului prin condensatorul CC1.
Deoarece tranzistorul este configurat ca emițător comun, preia intrarea din circuitul rezervorului și îl transformă într-o undă sinusoidală standard cu o modificare pozitivă principală.
Astfel, tranzistorul oferă amplificare împreună cu inversarea pentru a amplifica și corecta semnalul generat de circuitul rezervorului. Inductanța reciprocă între L1 și L2 oferă feedback-ul energiei de la circuitul colector-emițător la circuitul de bază-emițător.
Frecvența oscilațiilor din acest circuit este
fo = 1 / (2π √ (Leq C))
Unde Leq este inductanța totală a bobinelor din circuitul rezervorului este dată ca
Leq = L1 + L2 + 2M
Pentru un circuit practic, dacă L1 = L2 = L și inductanța reciprocă sunt neglijate, atunci frecvența oscilațiilor poate fi simplificată ca
fo = 1 / (2π √ (2 L C))
Circuitul oscilatorului Hartley folosind Op-Amp
Oscilatorul Hartley poate fi implementat de folosind un amplificator operațional iar dispunerea sa tipică este prezentată în figura de mai jos. Acest tip de circuit facilitează reglarea câștigului utilizând rezistența de feedback și rezistența de intrare.
În oscilatorul Hartley tranzistorizat, câștigul în funcție de elementele circuitului rezervorului, cum ar fi L1 și L2, în timp ce în oscilatorul amplificator Op este mai mic depinde de elementele circuitului rezervorului și, prin urmare, oferă o stabilitate mai mare a frecvenței.
Oscilator Hartley folosind Op-Amp
Funcționarea acestui circuit este similară cu versiunea cu tranzistor a oscilatorului Hartley. Unda sinusoidală este generată de circuitul de feedback și este cuplată cu secțiunea op-amp. Apoi, această undă este stabilizată și inversată de amplificator.
Frecvența unui oscilator este variată prin utilizarea unui condensator variabil în circuitul rezervorului, menținând raportul de feedback și amplitudinea ieșirii este constantă pentru peste un interval de frecvență. Frecvența oscilațiilor pentru acest tip de oscilator este aceeași cu oscilatorul menționat mai sus și este dată ca
fo = 1 / (2π √ (Leq C))
Unde: Leq = L1 + L2 + 2M
Sau
Leq = L1 + L2
Pentru a genera oscilația din acest circuit, câștigul amplificatorului trebuie și trebuie selectat mai mare sau cel puțin egal cu raportul a două inductanțe.
Av = L1 / L2
Dacă inductanța reciprocă există între L1 și L2 deoarece miezul comun al acestor două bobine, atunci câștigul devine
Av = (L1 + M) / (L2 + M)
Avantaje
- În loc de două bobine separate L1 și L2, poate fi utilizată o singură bobină de sârmă goală și bobina împământată în orice punct dorit împreună cu acesta.
- Folosind un condensator variabil sau făcând nucleul mobil (variind inductanța), frecvența oscilațiilor poate fi variată.
- Sunt necesare foarte puține componente, inclusiv două inductoare fixe sau o bobină filetată.
- Amplitudinea ieșirii rămâne constantă pe intervalul de frecvență de lucru.
Dezavantaje
- Nu poate fi folosit ca oscilator de joasă frecvență, deoarece valoarea inductoarelor devine mare și dimensiunea inductoarelor devine mare.
- Conținutul armonic în ieșirea acestui oscilator este foarte mare și, prin urmare, nu este potrivit pentru aplicațiile care necesită o undă sinusoidală pură.
Aplicații
- Oscilatorul Hartley va produce o undă sinusoidală cu frecvența dorită
- Oscilatoarele Hartley sunt utilizate în principal ca receptoare radio. De asemenea, rețineți că, datorită gamei largi de frecvențe, este cel mai popular oscilator
- Oscilatorul Hartley este potrivit pentru oscilații în domeniul RF (frecvență radio), până la 30 MHz
Astfel, este vorba despre funcționarea și aplicațiile teoriei circuitului oscilatorului Hartley. Sperăm că ați înțeles mai bine acest concept. Mai mult, orice îndoieli cu privire la acest concept sau proiecte electrice și electronice , vă rugăm să oferiți sugestiile dvs. valoroase comentând în secțiunea de comentarii de mai jos. Iată o întrebare pentru tine, care este funcția principală a oscilatorului Hartley?
Credite foto:
