Oscillator Hartley: Τι είναι; (Συχνότητα και Κύκλωμα)

Τι είναι Οσκιλλωτής Hartley;

Ο Οσκιλλωτής Hartley (ή RF οσκιλλωτής) είναι ένα είδος αρμονικού οσκιλλωτή. Η συχνότητα οσκίλλησης για έναν Οσκιλλωτή Hartley καθορίζεται από έναν LC οσκιλλωτή (δηλαδή, έναν περιβάλλοντα που αποτελείται από καταναλωτές και συμβολαιογράφους). Οι Οσκιλλωτές Hartley βαθμονομούνται συνήθως ώστε να παράγουν κύματα στην ζώνη των ραδιοσυχνοτήτων (γι' αυτό είναι γνωστοί και ως RF οσκιλλωτές).

Οι Οσκιλλωτές Hartley εφηύρθηκαν το 1915 από τον Αμερικανό μηχανικό Ralph Hartley.

Η διακριτική ιδιότητα του Οσκιλλωτή Hartley είναι ότι το περιβάλλον βαθμονόμησης αποτελείται από έναν μόνο καταναλωτή παράλληλα με δύο συμβολαιογράφους σε σειρά (ή έναν μοναδικό συμβολαιογράφο με επαφή), και το σήμα ανατροφοδότησης που απαιτείται για την οσκίλληση παίρνεται από την κεντρική σύνδεση των δύο συμβολαιογράφων.

Ένα σχεδιαγράμμα περιβάλλοντος για έναν Οσκιλλωτή Hartley είναι δεικτικό παρακάτω στο Σχήμα 1:

Εδώ, η RC είναι ο αντιστάτης συλλέκτη, ενώ ο αντιστάτης εκτόξευσης RE σχηματίζει το δίκτυο σταθεροποίησης. Επιπλέον, οι αντιστάτες R1 και R2 σχηματίζουν το δίκτυο βιάσης διαίρεσης τάσης για το τρανζίστορ σε διάταξη κοινής εκτόξευσης CE.

Επόμενο, οι καταναλωτές Ci και Co είναι οι καταναλωτές απόσυρσης εισόδου και εξόδου, ενώ ο καταναλωτής εκτόξευσης CE είναι ο καταναλωτής παράκαμψης χρησιμοποιούμενος για την παράκαμψη των ενισχυμένων σημάτων AC. Όλα αυτά τα συστατικά είναι ταυτόσημα με εκείνα που παρουσιάζονται σε έναν ενισχυτή κοινής εκτόξευσης που βιάζεται με ένα δίκτυο διαίρεσης τάσης.

Ωστόσο, το Σχήμα 1 δείχνει και ένα άλλο σύνολο συστατικών, δηλαδή, τους συμβολαιογράφους L1 και L2, και τον καταναλωτή C που σχηματίζουν το περιβάλλον κυλίνδρου (δείχνεται στην κόκκινη εγκυκλία).

Με την ενεργοποίηση της πηγής τροφοδοσίας, το τρανζίστορ ξεκινά να διαχέεται, οδηγώντας σε αύξηση του ρεύματος συλλέκτη, IC το οποίο φορτίζει τον καταναλωτή C.

Στη φάση απόκτησης του μέγιστου φορτίου, ο C ξεκινά να αποφορτίζεται μέσω των συμβολαιογράφων L1 και L2. Αυτές οι κύκλοι φόρτισης και απόφορτισης προκαλούν τις εξασθενημένες ταλαντώσεις στο περιβάλλον κυλίνδρου.

Το ρεύμα ταλάντωσης στο περιβάλλον κυλίνδρου παράγει μια AC τάση στους συμβολαιογράφους L1 και L2 οι οποίοι είναι εκτός φάσης 180ο καθώς τα σημεία επαφής τους είναι συνδεδεμένα με τη γήινη.

Επιπλέον, από το σχήμα, είναι εμφανές ότι το έξοδο του ενισχυτή εφαρμόζεται στον συμβολαιογράφο L1 ενώ το σήμα ανατροφοδότησης τάσης που παίρνεται στο L2 εφαρμόζεται στη βάση του τρανζίστορ.

Έτσι, μπορεί κανείς να συμπεράνει ότι το έξοδο του ενισχυτή είναι σε φάση με την τάση του περιβάλλοντος κυλίνδρου και επιστρέφει την ενέργεια που χάνει, ενώ η ενέργεια που επιστρέφεται στο περιβάλλον ενισχυτή θα είναι εκτός φάσης 180ο.

Η τάση ανατροφοδότησης, η οποία είναι ήδη 180ο εκτός φάσης με το τρανζίστορ, παρέχεται με μια επιπλέον 180ο φάσης λόγω της δράσης του τρανζίστορ.

Άρα, το σήμα που εμφανίζεται στο έξοδο του τρανζίστορ θα είναι ενισχυμένο και θα έχει μια συνολική φάση 360ο.

Σε αυτή τη φάση, αν κάνουμε το gain του περιβάλλοντος να είναι ελαφρώς μεγαλύτερο από το ποσοστό ανατροφοδότησης που δίνεται από