Oscilador Hartley: ¿Qué es? (Frecuencia y Circuito)
¿Qué es un Oscilador Hartley?
Un Oscilador Hartley (o oscilador RF) es un tipo de oscilador armónico. La frecuencia de oscilación de un Oscilador Hartley se determina mediante un oscilador LC (es decir, un circuito compuesto por capacitores e inductores). Los osciladores Hartley suelen sintonizarse para producir ondas en la banda de radiofrecuencia (por eso también se les conoce como osciladores RF).
Los Osciladores Hartley fueron inventados en 1915 por el ingeniero estadounidense Ralph Hartley.
La característica distintiva de un oscilador Hartley es que el circuito de sintonización consta de un solo condensador en paralelo con dos inductores en serie (o un solo inductor con toma), y la señal de retroalimentación necesaria para la oscilación se toma de la conexión central de los dos inductores.
A continuación se muestra un diagrama de circuito de un Oscilador Hartley en la Figura 1:
Aquí, RC es el resistor del colector, mientras que el resistor del emisor RE forma la red de estabilización. Además, los resistores R1 y R2 forman la red de polarización de división de voltaje para el transistor en configuración CE (colector-emisor).
A continuación, los condensadores Ci y Co son los condensadores de acoplamiento de entrada y salida, mientras que el condensador del emisor CE es el condensador de derivación utilizado para derivar las señales AC amplificadas. Todos estos componentes son idénticos a los presentes en un amplificador CE que está polarizado usando una red de división de voltaje.
Sin embargo, la Figura 1 también muestra otro conjunto de componentes, a saber, los inductores L1 y L2, y el condensador C que forman el circuito resonante (mostrado en el recuadro rojo).
Al encender la fuente de alimentación, el transistor comienza a conducir, lo que lleva a un aumento en la corriente del colector, IC que carga el condensador C.
Al adquirir la máxima carga posible, C comienza a descargarse a través de los inductores L1 y L2. Estos ciclos de carga y descarga resultan en oscilaciones amortiguadas en el circuito resonante.
La corriente de oscilación en el circuito resonante produce un voltaje AC a través de los inductores L1 y L2 que están fuera de fase por 180° ya que sus puntos de contacto están conectados a tierra.
Además, según la figura, es evidente que la salida del amplificador se aplica a través del inductor L1, mientras que el voltaje de retroalimentación tomado a través de L2 se aplica a la base del transistor.
Por lo tanto, se puede concluir que la salida del amplificador está en fase con el voltaje del circuito resonante y suministra la energía perdida por este, mientras que la energía retroalimentada al circuito del amplificador estará fuera de fase por 180°.
El voltaje de retroalimentación, que ya está 180° fuera de fase con el transistor, se proporciona con un desplazamiento de fase adicional de 180° debido a la acción del transistor.
Por lo tanto, la señal que aparece en la salida del transistor será amplificada y tendrá un desplazamiento de fase neto de 360°.
En este estado, si se hace que la ganancia del circuito sea ligeramente mayor que la relación de retroalimentación dada por
(si los bobinados están enrollados en el mismo núcleo con M indicando la inductancia mutua)
entonces el circuito genera un oscilador que se puede mantener sosteniendo la ganancia del circuito igual a la relación de retroalimentación.
Esto hace que el circuito de la Figura 1 actúe como un oscilador, ya que entonces satisfaría ambas condiciones de los criterios de Barkhausen.
La frecuencia de tal oscilador se da como
Donde,
Los osciladores Hartley están disponibles en muchas configuraciones diferentes, incluyendo alimentación en serie o en derivación, configuración CE o CB, y basados en amplificadores de BJT (Transistor Bipolar de Unión) o FET (Transistor de Efecto de Campo).
Además, es importante tener en cuenta que la sección del amplificador basado en transistores de la Figura 1 incluso puede ser reemplazada por un amplificador de cualquier otro tipo, como un amplificador inversor formado por un Op-Amp, como se muestra en la Figura 2.
El funcionamiento de este tipo de oscilador es similar al del mostrado anteriormente. Sin embargo, aquí, la ganancia del oscilador puede ajustarse individualmente utilizando el resistor de retroalimentación Rf debido a que la ganancia del amplificador inversor se da como -R
