Hartley-oscillatoren er en elektronisk oscillatorkrets der oscillasjonsfrekvensen bestemmes av den innstilte kretsen som består av kondensatorer og induktorer, det vil si en LC-oscillator. Hartley-oscillatoren ble oppfunnet av Hartley mens han jobbet i forskningslaboratoriet til Western Electric Company. Kretsen ble oppfunnet i 1915 av den amerikanske ingeniøren Ralph Hartley. Det personlige trekk ved Hartley-oscillatoren er at den innstilte kretsen består av en enkelt kondensator parallelt med to induktorer er i serie eller en enkelt tappet induktor, og tilbakemeldingssignalet som trengs for oscillasjon, er hentet fra midtforbindelsen til de to induktorene.
Hva er Hartley Oscillators?
Hartley-oscillatoren er induktivt koblet, oscillatorer med variabel frekvens der oscillatoren kan være en serie eller shuntmatet. Hartley-oscillatorer er fordelen med å ha en innstillingskondensator og en sentertappet induktor. Denne prosessoren forenkler konstruksjonen av en Hartley-oscillatorkrets.
Hartley Oscillator
Hartley Oscillator Circuit and Working
Kretsskjemaet til en Hartley-oscillator er vist i figuren nedenfor. En NPN-transistor koblet i en vanlig emitterkonfigurasjon fungerer som den aktive enheten i forsterkerstadiet. R1 og R2 er forspenningsmotstander, og RFC er radiofrekvensdrosselen, som gir isolasjonen mellom AC- og DC-drift .
Ved høye frekvenser er reaktansverdien til denne choken veldig høy, og den kan derfor behandles som en åpen krets. Reaktansen er null for DC-tilstand, og forårsaker derfor ikke noe problem for DC-kondensatorer. CE er senderen bypass kondensator og RE er også en forspenningsmotstand. CC1 og CC2 er koblingskondensatorene.
Hartley Oscillator Circuit
Når likestrømstilførselen (Vcc) blir gitt til kretsen, begynner samlerstrømmen å øke og begynner med lading av kondensatoren C. Når kondensatoren C er fulladet, begynner den å lades ut gjennom L1 og L2 og igjen begynner å lade.
Denne tilbake-og-fjerde spenningsbølgeformen er en sinusbølge som er liten og fører med sin negative endring. Det vil til slutt dø ut med mindre det forsterkes.
Nå kommer transistoren inn i bildet. Sinusbølgen generert av tankkretsen er koblet til basen til transistoren gjennom kondensatoren CC1.
Siden transistoren er konfigurert som vanlig emitter, tar den inngangen fra tankkretsen og inverterer den til en standard sinusbølge med en ledende positiv endring.
Dermed gir transistoren forsterkning sammen med inversjon for å forsterke og korrigere signalet generert av tankkretsen. Den gjensidige induktansen mellom L1 og L2 gir tilbakemelding av energi fra kollektor-emitterkrets til base-emitterkrets.
Frekvensen av svingninger i denne kretsen er
fo = 1 / (2π √ (Leq C))
Hvor Leq er den totale induktansen av spoler i tankkretsen er gitt som
Leq = L1 + L2 + 2M
For en praktisk krets, hvis L1 = L2 = L og den gjensidige induktansen er neglisjert, kan frekvensen av svingninger forenkles som
fo = 1 / (2π √ (2 L C))
Hartley Oscillator Circuit ved hjelp av Op-Amp
Hartley-oscillatoren kan implementeres av ved hjelp av en operasjonsforsterker og dens typiske arrangement er vist i figuren nedenfor. Denne typen krets muliggjør forsterkningsjustering ved å bruke tilbakemeldingsmotstand og inngangsmotstand.
I transistorisert Hartley-oscillator, avhenger forsterkningen av tankens kretselementer som L1 og L2, mens i Op-amp er oscillatorforsterkningen mindre avhengig av tankens kretselementer og gir dermed større frekvensstabilitet.
Hartley Oscillator ved hjelp av Op-Amp
Driften av denne kretsen er lik transistorversjonen av Hartley-oscillatoren. Sinusbølgen genereres av tilbakekoblingskretsen, og den er koblet til op-amp-delen. Da blir denne bølgen stabilisert og invertert av forsterkeren.
Frekvensen til en oscillator varieres ved å bruke en variabel kondensator i tankkretsen, slik at tilbakemeldingsforholdet og amplituden til utgangen er konstant over et frekvensområde. Frekvensen av svingninger for denne typen oscillatorer er den samme som den ovennevnte oscillatoren og er gitt som
fo = 1 / (2π √ (Leq C))
Hvor: Leq = L1 + L2 + 2M
Eller
Leq = L1 + L2
For å generere svingning fra denne kretsen, må og bør forsterkerforsterkningen velges større enn eller i det minste lik forholdet mellom to induktanser.
Av = L1 / L2
Hvis den gjensidige induktansen eksisterer mellom L1 og L2 fordi den felles kjernen til disse to spolene, blir gevinsten
Av = (L1 + M) / (L2 + M)
Fordeler
- I stedet for to separate spoler L1 og L2, kan det brukes en enkelt spole med bare ledning og spolen jordes på et hvilket som helst ønsket punkt sammen med den.
- Ved å bruke en variabel kondensator eller ved å gjøre kjerne bevegelig (varierende induktansen), kan svingningsfrekvensen varieres.
- Svært få komponenter er nødvendige, inkludert enten to faste induktorer eller en tappet spole.
- Utgangens amplitude forblir konstant over arbeidsfrekvensområdet.
Ulemper
- Den kan ikke brukes som en lavfrekvent oscillator siden verdien av induktorer blir stor og størrelsen på induktorene blir stor.
- Det harmoniske innholdet i utgangen til denne oscillatoren er veldig høyt, og det er derfor ikke egnet for applikasjoner som krever en ren sinusbølge.
applikasjoner
- Hartley-oscillatoren skal produsere en sinusbølge med ønsket frekvens
- Hartley-oscillatorer brukes hovedsakelig som radiomottakere. Vær også oppmerksom på at det på grunn av det brede frekvensområdet er den mest populære oscillatoren
- Hartley-oscillatoren er egnet for svingninger i RF-området (radiofrekvens), opptil 30 MHz
Dermed handler alt om hartley-oscillatorkretsteoriens arbeid og applikasjoner. Vi håper at du har fått en bedre forståelse av dette konseptet. Videre, enhver tvil angående dette konseptet eller elektriske og elektroniske prosjekter , vennligst gi dine verdifulle forslag ved å kommentere i kommentarfeltet nedenfor. Her er et spørsmål til deg, hva er hovedfunksjonen til Hartley Oscillator?
Fotokreditter:
