Hartley Oscilators: Kas tas ir? (Frekvence un shēma)

Kas ir Hartley oscilators?

Hartley oscilators (vai RF oscilators) ir veids no harmoniskajiem oscilatoriem. Hartley oscilatora svārīšanas frekvence noteikta ar LC oscilatoru (t.i., šķidruma un indukcijas ceļu). Hartley oscilatori parasti tiek pielāgoti, lai ģenerētu viļņus radiofrekvences joslā (kas ir iemesls, kāpēc tos sauc arī par RF oscilatoriem).

Hartley oscilatorus 1915. gadā izgudroja amerikāņu inženieris Ralfs Hartlijs.

Hartley oscilatora atšķirība ir tā, ka svārīšanas shēma sastāv no viena šķidruma paralēli diviem indukcijas ceļiem (vai viena noliktā indukcijas ceļa), un atgriezeniskā signāla, kas nepieciešams svārīšanai, tiek ņemts no abu indukcijas ceļu centrālā savienojuma.

Zemāk Figūrā 1 ir parādīta Hartley oscilatora shēma:

Šeit RC ir kollektorā piederības rezisors, bet emiters rezisors RE veido stabilizācijas tīklu. Tālāk rezistori R1 un R2 veido sprieguma dalītāju transistora biežummodulācijas konfigurācijai.

Nākamais, šķidrumi Ci un Co ir ieejas un izvades decuplošanas šķidrumi, bet emitera šķidrums CE ir apvedceļa šķidrums, ko izmanto, lai apvedētu amplificētos AC signālus. Visi šie komponenti ir identiski tiem, kas atrodas biežummodulācijas pastiprinātājā, kurā spriegumu dalītāja tīklā veido biežummodulācijas konfigurācija.

Tomēr, Figūrā 1 redzami vēl vieni komponenti, proti, indukcijas ceļi L1 un L2, un šķidrums C, kas veido rezervoāra šķidruma (parādīts sarkanā apgaismojumā).

Uzsverot strāvas avotu, transistors sāk strāvēt, palielinot kollektorā strāvu IC, kas uzlādē šķidrumu C.

Gūstot maksimālo iespējamo uzlādi, C sāk atlādēties caur induktīvajiem ceļiem L1 un L2. Šie uzlādēšanas un atlādēšanas cikli rezultē dambētajām svārībām rezervoāra šķidrumā.

Svārīšanas strāva rezervoāra šķidrumā radīs AC spriegumu indukcijas ceļos L1 un L2, kas atšķiras par 180 grādiem, jo to punkti, kur tie satiekas, ir uz zemes.

Tālāk no attēla ir skaidrs, ka pastiprinātāja izvade tiek piestiprināta uz indukcijas ceļa L1, savukārt atgriezeniskā spriegums, kas gūts no L2, tiek piestiprināts uz transistora bāzes.

Tātad var secināt, ka pastiprinātāja izvade ir fāzē ar rezervoāra šķidruma spriegumu un nodrošina atpakaļ to enerģiju, ko tas zaudē, savukārt atgriezeniskā enerģija, kas tiek piegādāta pastiprinātāja shēmai, būs fāzē ar 180 grādu atšķirību.

Atgriezeniskais spriegums, kas jau atšķiras no transistora par 180 grādiem, tiek nodrošināts ar papildu 180 grādu fāzes nobīdei, ko veido transistora darbība.

Tātad signāls, kas parādās transistora izvadē, tiks pastiprināts un tā kopējā fāzes nobīde būs 360 grādi.

Šajā stāvoklī, ja viens padara shēmas guvumu mazliet lielāku par atgriezeniskās attiecības, kas dota ar

(ja ceļi ir uzvilkti uz viena un tā paša magnētiskā koka ar M, kas norāda savstarpējo indukciju)
tad shēma ģenerē oscilatoru, ko var uzturēt, saglabājot shēmas guvumu vienādam ar atgriezeniskās attiecības.

Šis veido, ka Figūrā 1 attēlotā shēma darbojas kā oscilators, jo tā apmierina abas Barkhausen kritērija prasības.

Šāda oscilatora frekvence ir dota ar

Kur,

Hartley oscilatori ir pieejami daudzās dažādās konfigurācijās, ieskaitot seriāli vai šūnu apgādātos, kopīgu emitēru vai bāzi konfigurētos, un BJT (Divpolāris dzelzs kristāls) vai FET (Lauks efekts tranzistors) pastiprinātāja pamatotus.

Turklāt, jāievēro, ka Figūrā 1 attēlotā transistora pamatotā pastiprinātāja daļa var tikt aizvietota ar citāda veida pastiprinātāju, piemēram, ar inversijas pastiprinātāju, kas veidots no Op-Amp, kā parādīts Figūrā 2.

Šāda veida oscilatora darbība ir līdzīga iepriekš parādītajai. Tomēr, šeit, oscilatora guvumu var individuāli pielāgot, izmantojot atgriezeniskās saites rezistoru Rf, ņemot vērā, ka inversijas pastiprinātāja guvums ir -Rf / R1.

No šī var secināt, ka šādā gadījumā shēmas guvums ir mazāk atkarīgs no rezervoāra šķidruma shēmas elementiem.

Tas palielina oscilatora stabilitāti attiecībā uz tā frekvenci.