Hartley Oscillator: Mida see on? (Sagedus ja skeem)

Mis on Hartley-tärn?

Hartley-tärn (või RF-tärn) on harmoonilise tärna tüüp. Hartley-tärna võnkumiste sagedus määratakse LC-võnkuri poolt (st. lõigust, mis koosneb kondensaatoridest ja induktoriidest). Hartley-tärnid on tavaliselt sintoniseeritud, et toota sagedusi raadiofrekventside vahemikus (miks neid nimetatakse ka RF-tärnideks).

Hartley-tärnid leiutas 1915. aastal Ameerika insener Ralph Hartley.

Hartley-tärni eriline omadus on see, et sintoniseerimiskiitus koosneb ühest kondensaatorist paralleelselt kahes induktoriga sariväljundis (või ühest tapitult induktorist), ja võnkumiseks vajalik tagasiside signaal võetakse kahete induktorite keskmine ühendusest.

Järgnevale joonisel on näidatud Hartley-tärna kiitus:

Siin on RC kogur vastus, samas kui emiteri vastus RE moodustab stabiilsuse võrk. Lisaks moodustavad vastused R1 ja R2 transistori ühise-emitteri CE konfiguratsiooni pingejaotuskiitus.

Järgmisena on kondensaatorid Ci ja Co sisendi ja väljundi dekupleerimiskondensaatorid, samas kui emiteri kondensaator CE on ümbervedav kondensaator, mis kasutatakse amplifitseeritud AC-signaalide ümbervedamiseks. Kõik need komponendid on identeeded sellega, mis on ühise-emitteri amplifikaatoris, mis on pingejaotusvõrgu abil sissetoonitud.

Kuid Joonis 1 näitab veel ühte komponentide komplekti, nimelt induktore L1 ja L2, ja kondensaator C, mis moodustavad tankkiitu (nähtav punases raamis).

Välja lülitades elektriliini, hakkab transistor läbi viima, mis tõstab kogurjoone IC, mis laeb kondensaatorit C.

Kui C on saanud maksimaalse laengu, hakkab see lahti lastma induktorite L1 ja L2 kaudu. Need laadimine ja lahtilaadimine tsükli tulemusena tekivad dämpitud võnkumised tankkiitus.

Tankkiituses tekkinud võnkumiste vool tekitab induktorite L1 ja L2 peal AC-pinget, mis on fasa võrra 180° erinevad, kuna nende ühenduspunkt on maandatud.

Lisaks näidatud joonisel on selge, et amplifikaatori väljund on rakendatud induktorile L1, samas kui tagasisidepinge, mis on võetud induktorist L2, on rakendatud transistori baasile.

Nii võib järeldada, et amplifikaatori väljund on fasa võrra tankkiidu pingega ja taastab selle poolt kadunud energia, samas kui amplifikaatorikiitusse tagasisideks antav energia on fasa võrra 180° erinev.

Tagasisidepinge, mis on juba 180° fasa võrra erinev transistoriga, on antud täiendava 180° fasa võrra erineva transistori toimingu kaudu.

Seega on signaal, mis ilmub transistori väljundina, amplifitseeritud ja tal on nettofase 360°.

Selles olukorras, kui teha kiidu võimsus veidi suurem kui tagasiside suhe, mis on antud:

(kui spiraalid on winditud sama tuumaga, M tähistab mutuaalse induktiivsuse)
siis kiidu genereeritakse oskillaator, mille saab hooldada, säilitades kiidu võimsuse võrdse tagasiside suhtega.

See põhjustab, et Joonis 1 toimib oskillaatorina, kuna see rahuldab mõlemad Barkhauseni kriteeriumide tingimused.

Sellise oskillaatori sagedus on antud:

Kus,

Hartley-tärnid on saadaval paljudes erinevates konfiguratsioonides, sealhulgas sarirea või paralleelkiitus, ühise-emitteri või ühise-base konfigureeritud, ja BJT (Bipolaarne Yhenduspunktiga Transistor) või FET (Field Effect Transistor) amplifikaatoripõhine.

Lisaks tuleb märkida, et Joonis 1 transistorpõhine amplifikaatoriosa võib asendada ka mõne muu liiki amplifikaatoriga, nagu näiteks inverteeriva amplifikaatoriga, mis on moodustatud Op-Ampiga, nagu on näidatud Joonisel 2.

Sellise oskillaatori töö on sarnane varasemalt näidatud. Siiski saab siin oskillaatori võimsust individuaalselt reguleerida tagasiside vastuse Rf abil, sest inverteeriva amplifikaatori võimsus on antud -Rf / R1.

Sellest võib järeldada, et sel juhul sõltub kiidu võimsus vähem tankkiidu elementidest.