Oscilator Hartley: Đó là gì? (Tần số và mạch)
Oscilator Hartley là gì?
Oscilator Hartley (hoặc oscilator RF) là một loại oscilator điều hòa. Tần số dao động của oscilator Hartley được xác định bởi mạch dao động LC (tức là mạch bao gồm tụ điện và cuộn cảm). Oscilator Hartley thường được điều chỉnh để tạo ra sóng trong dải tần radio (đó là lý do tại sao chúng cũng được gọi là oscilator RF).
Oscilator Hartley được phát minh vào năm 1915 bởi kỹ sư người Mỹ Ralph Hartley.
Đặc điểm phân biệt của oscilator Hartley là mạch điều chỉnh bao gồm một tụ điện song song với hai cuộn cảm nối tiếp (hoặc một cuộn cảm có điểm chung), và tín hiệu phản hồi cần thiết cho dao động được lấy từ kết nối giữa hai cuộn cảm.
Sơ đồ mạch của oscilator Hartley được hiển thị dưới đây trong Hình 1:
Ở đây, RC là điện trở thu thập trong khi điện trở emitter RE tạo thành mạng ổn định. Hơn nữa, các điện trở R1 và R2 tạo thành mạng phân chia điện áp cho transistor trong cấu hình common-emitter CE.
Tiếp theo, các tụ Ci và Co là tụ điện耦合电容器，而发射极电容 CE 是用于旁路放大 AC 信号的旁路电容器。所有这些组件都与使用电压分压网络偏置的共射放大器中的组件相同。 然而，图 1 还显示了另一组组件，即电感 L1 和 L2 以及电容 C，它们构成了谐振电路（用红色框标出）。 当电源接通时，晶体管开始导通，导致集电极电流 IC 增加，从而对电容 C 充电。 当 C 充满最大可行电量后，它通过电感 L1 和 L2 放电。这些充放电周期在谐振电路中产生阻尼振荡。 谐振电路中的振荡电流在电感 L1 和 L2 上产生一个交流电压，这两个电感的连接点接地，因此它们相位相差 180°。 从图中可以看出，放大器的输出施加在电感 L1 上，而从 L2 抽取的反馈电压施加到晶体管的基极上。 因此可以得出结论，放大器的输出与谐振电路的电压同相，并为其补充损失的能量，而反馈到放大器电路的能量将反相 180°。 已经与晶体管反相 180° 的反馈电压，再加上由于晶体管作用而产生的额外 180° 相移。 因此，出现在晶体管输出端的信号将被放大，并且具有 360° 的净相移。 在这种状态下，如果使电路的增益略大于由下式给出的反馈比： \[ \frac{R_f}{R_1} \] 则电路将生成可以维持的振荡，因为此时电路的增益等于反馈比。 这使得图 1 中的电路作为振荡器工作，因为它满足巴克豪森准则的两个条件。 这种振荡器的频率由下式给出： \[ f = \frac{1}{2\pi\sqrt{L(C + M^2/L_1L_2})} \] 其中， \[ M = k\sqrt{L_1L_2} \] Hartley 振荡器有多种配置，包括串联或并联馈电、共射或共基配置，以及基于 BJT 或 FET 放大器的配置。 此外，需要注意的是，图 1 中基于晶体管的放大器部分甚至可以用其他类型的放大器代替，例如由运算放大器形成的反相放大器，如图 2 所示。 这种振荡器的工作原理与前面所示的振荡器相似。然而，在这里，可以通过反馈电阻 Rf 单独调整振荡器的增益，因为反相放大器的增益为 -Rf/R1。 由此可以看出，在这种情况下，电路的增益对谐振电路的元件依赖性较小。 这增加了振荡器在频率方面的稳定性。 Hartley 振荡器的优点是它们是易于调谐的电路，只有少数几个组件，包括一个电容和两个电感或一个抽头线圈。 这使得在整个宽操作频率范围内（从 20 kHz 到 30 MHz）都能保持恒定的输出幅度。然而，这种振荡器不适合低频应用，因为这会导致电感体积过大，从而使电路变得笨重。 此外，Hartley 振荡器的输出含有较高的谐波成分，因此不适合需要纯正弦波的应用。 声明：尊重原创，好文章值得分享，如有侵权请联系删除。
