Oscilator Hartleya: Što je to? (Frekvencija i šema)

Što je Hartleyjev oscilator?

Hartleyjev oscilator (ili RF oscilator) je vrsta harmonijskog oscilatora. Frekvencija oscilacije za Hartleyjev oscilator određuje se LC oscilatorom (tj. sklopom sastavljenim od kapacitora i induktora). Hartleyjevi oscilatori obično su podešeni da proizvode talase u radiofrekvencijskom spektru (zbog čega se također zovu RF oscilatori).

Hartleyjevi oscilatori izumljeni su 1915. godine američkim inženjerom Ralphom Hartleyem.

Značajka koja ističe Hartleyjev oscilator jest da njegov postotkovni sklop sastoji se od jednog kapacitora paralelno sa dva induktora niza (ili jednog induktora s tapom), a povratni signal potreban za oscilaciju uzima se iz središnjeg spoja dva induktora.

Shema Hartleyjevog oscilatora prikazana je u nastavku na slici 1:

Ovdje RC je kolektor otpornik, dok emiter otpornik RE čini stabilni mrežni sklop. Nadalje, otpornici R1 i R2 čine naponsku dijeliteljsku mrežu za tranzistor u CE konfiguraciji.

Nakon toga, kapacitori Ci i Co su ulazni i izlazni dekuplirajući kapacitori, dok emiter kapacitor CE služi kao omazićni kapacitor za omazivanje pojačanih AC signala. Sve ove komponente identične su onima prisutnim u CE pojačavaču koji je podijeljen naponskom mrežom.

Međutim, slika 1 pokazuje još jedan skup komponenti, a to su induktori L1 i L2, te kapacitor C koji čine tank sklop (prikazan u crvenoj okviru).

Kada se uključi struja, tranzistor počinje provoditi, što dovodi do povećanja struje kolektora, IC koja naplaćuje kapacitor C.

Nakon stjecanja maksimalnog mogućeg punjenja, C počinje ispunjavati kroz induktor L1 i L2. Ovi ciklusi punjenja i ispunavanja rezultiraju utuhačenim oscilacijama u tankom sklopu.

Struja oscilacije u tankom sklopu proizvodi AC napon na induktorima L1 i L2 koji su izmješteni za 180o jer su njihovi kontakti zračni.

Dalje, iz slike je vidljivo da je izlaz pojačavača primijenjen na induktor L1, dok povratni napon uzet na L2 primijenjen na bazu tranzistora.

Tako se može zaključiti da je izlaz pojačavača u fazi s naponom tankog sklopa i vraća energiju koju je izgubio, dok će povratna energija koja se vraća pojačavaču biti izmještena za 180o.

Povratni napon, koji je već izmješten za 180o s tranzistorom, dobiva dodatnih 180o faznog pomaka zbog djelovanja tranzistora.

Stoga će signal koji se javlja na izlazu tranzistora biti pojačan i imat će neto fazni pomak od 360o.

U ovom stanju, ako se dovoljno poveća guština kruga, malo veća od omjera povratnog signala datog s

(ako su bobine namotane na istom jezgru, gdje M označava mutualnu indukciju)
tada generira oscilator koji se može održavati održavanjem guštine kruga jednake omjeru povratnog signala.

To dovodi do toga da krug na slici 1 djeluje kao oscilator jer tada ispunjava oba uvjeta Barkhausenovih kriterija.

Frekvencija takvog oscilatora dana je s

Gdje,