Hartleyev oscilator je elektronika oscilatorni krug u kojem se frekvencija titranja određuje podešenim krugom koji se sastoji od kondenzatora i prigušnica, odnosno LC oscilatora. Hartleyev oscilator izumio je Hartley dok je radio u istraživačkom laboratoriju zapadne električne tvrtke. Krug je izumio 1915. američki inženjer Ralph Hartley. Osobna značajka Hartleyevog oscilatora je da se ugađani krug sastoji od jednog kondenzatora paralelno s dvije induktivnosti koje su u nizu ili od jednog indukcijskog induktora, a povratni signal potreban za titranje uzima se iz središnjeg spoja dviju induktiviteta.
Što su Hartley oscilatori?
Hartleyev oscilator je induktivno povezan, oscilator promjenjive frekvencije, pri čemu se oscilator može serijski ili razvodno napajati. Hartleyevi oscilatori prednost su u tome što imaju jedan kondenzator za podešavanje i jedan induktor s središnjim navojem. Ovaj procesor pojednostavljuje konstrukciju Hartleyevog oscilatornog kruga.
Hartleyev oscilator
Hartleyjev krug oscilatora i rad
Shema spoja Hartleyevog oscilatora prikazana je na donjoj slici. NPN tranzistor spojen u uobičajenoj konfiguraciji emitora radi kao aktivni uređaj u fazi pojačala. R1 i R2 su pristranski otpornici, a RFC je prigušnica radio frekvencije, koja osigurava izolaciju između AC i DC rad .
Na visokim frekvencijama vrijednost reaktancije ove prigušnice je vrlo visoka, stoga se može tretirati kao otvoreni krug. Reaktancija je za istosmjerne uvjete jednaka nuli, pa stoga ne uzrokuje probleme za istosmjerne kondenzatore. CE je emiter zaobilazni kondenzator a RE je također odstupajući otpor. CC1 i CC2 su spojni kondenzatori.
Hartleyev oscilatorni krug
Kad se krug dade opskrbom istosmjernom strujom (Vcc), struja kolektora počinje se povećavati i započinje punjenjem kondenzatora C. Nakon što se kondenzator C potpuno napuni, počinje se prazniti kroz L1 i L2 i ponovno započinje punjenje.
Ovaj valni oblik natrag i četvrtog napona sinusni je val koji je malen i vodi sa svojom negativnom izmjenom. Na kraju će izumrijeti ako se ne pojača.
Sada tranzistor dolazi na sliku. Sinusni val koji generira krug spremnika je povezan s bazom tranzistora kroz kondenzator CC1.
Budući da je tranzistor konfiguriran kao zajednički emiter, on uzima ulaz iz kruga spremnika i pretvara ga u standardni sinusni val s vodećom pozitivnom izmjenom.
Stoga tranzistor osigurava pojačanje zajedno s inverzijom za pojačavanje i ispravljanje signala generiranog u krugu spremnika. Međusobna induktivnost između L1 i L2 daje povratnu informaciju energije iz kruga kolektor-emiter u krug baza-emiter.
Učestalost oscilacija u ovom krugu je
fo = 1 / (2π √ (Leq C))
Gdje je Leq ukupna induktivitet zavojnica u krugu spremnika, daje se kao
Leq = L1 + L2 + 2M
Za praktični sklop, ako su L1 = L2 = L i međusobna induktivnost zanemareni, tada se frekvencija oscilacija može pojednostaviti kao
fo = 1 / (2π √ (2 L C))
Hartleyev krug oscilatora pomoću op-pojačala
Hartleyev oscilator može implementirati pomoću operativnog pojačala a njegov tipični raspored prikazan je na donjoj slici. Ova vrsta kruga olakšava podešavanje pojačanja korištenjem povratnog otpora i ulaznog otpora.
U tranzistoriziranom Hartleyevom oscilatoru, pojačanje ovisno o elementima kruga spremnika poput L1 i L2, dok je kod pojačala Os-amp oscilatora manje ovisi o elementima kruga spremnika, a time pruža veću stabilnost frekvencije.
Hartleyev oscilator pomoću Op-Amp-a
Rad ovog sklopa sličan je tranzistorskoj verziji Hartleyevog oscilatora. Sinusni val generira povratni krug i povezan je s opcijskim pojačalom. Tada se taj val pojačava i invertira pojačalom.
Frekvencija oscilatora varira korištenjem promjenjivog kondenzatora u krugu spremnika, održavajući omjer povratne sprege i amplitudu izlaza konstantnom u rasponu frekvencija. Učestalost oscilacija za ovu vrstu oscilatora jednaka je gore razmatranom oscilatoru i dana je kao
fo = 1 / (2π √ (Leq C))
Gdje je: Leq = L1 + L2 + 2M
Ili
Leq = L1 + L2
Da bi se generiralo osciliranje iz ovog kruga, pojačanje pojačala mora i treba biti odabrano veće ili barem jednako omjeru dviju induktiviteta.
Av = L1 / L2
Ako postoji međusobna induktivnost između L1 i L2, jer je zajednička jezgra ove dvije zavojnice, tada dobitak postaje
Av = (L1 + M) / (L2 + M)
Prednosti
- Umjesto dvije odvojene zavojnice L1 i L2, može se koristiti jedna zavojnica gole žice i zavojnica uzemljena u bilo kojoj željenoj točki.
- Upotrebom promjenjivog kondenzatora ili pomicanjem jezgre (mijenjajući induktivitet), frekvencija oscilacija može se mijenjati.
- Potrebno je vrlo malo komponenata, uključujući ili dvije fiksne prigušnice ili zavojnicu.
- Amplituda izlaza ostaje konstantna u opsegu radne frekvencije.
Mane
- Ne može se koristiti kao niskofrekventni oscilator, jer vrijednost induktora postaje velika, a veličina induktora postaje velika.
- Sadržaj harmonika u izlazu ovog oscilatora vrlo je visok i stoga nije prikladan za aplikacije koje zahtijevaju čisti sinusni val.
Prijave
- Hartleyev oscilator treba proizvesti sinusni val sa željenom frekvencijom
- Hartleyevi oscilatori uglavnom se koriste kao radio prijamnici. Također imajte na umu da je zbog svog širokog raspona frekvencija najpopularniji oscilator
- Hartleyev oscilator prikladan je za oscilacije u RF (radio-frekvencijskom) području, do 30 MHz
Dakle, ovdje se radi o radu i primjenama teorije hartleyevih oscilatornih krugova. Nadamo se da ste bolje razumjeli ovaj koncept. Nadalje, bilo kakve sumnje u vezi s ovim konceptom ili električni i elektronički projekti , dajte svoje vrijedne prijedloge komentirajući u odjeljku za komentare u nastavku. Evo pitanja za vas, koja je glavna funkcija Hartleyevog oscilatora?
Foto bodovi:
