Čo je Hartleyho oscilátor: práca a jeho aplikácie

Elektronický oscilátor, v ktorom sa frekvencia oscilátora určuje pomocou ladeného obvodu pozostávajúceho z induktorov a kondenzátorov, sa nazýva Harleyov oscilátor. Vynález obvodu oscilátora Harley uskutočnil v roku 1915 Ralph Hartley, americký inžinier. Tento oscilátor je typom harmonického oscilátora. Hartley oscilátor produkuje vlny rádiových frekvencií, preto sa nazýva aj rádiofrekvenčné oscilátory. O jeho frekvencii rozhoduje obvod nádrže oscilátora s paralelne zapojeným kondenzátorom s dvoma sériovo zapojenými induktormi. V normálnych LC oscilátoroch obvod generuje nekontrolovateľnú amplitúdu oscilácií. Tu Hartleyho oscilačný obvod nie je ako normálny LC obvod, používa konfiguráciu LC paralelnej spätnej väzby, ktorá má samoladiaci základný oscilátorový obvod. Tento článok pojednáva o prehľade toho, čo sú to oscilátory Heartley a ako fungujú. Obvod a fungovanie Hartleyho oscilátora Nasledujúci obrázok ukazuje schému zapojenia obvodu Hartleyho oscilátora. Tvorí stabilizačnú sieť s Re, kde Re je odpor emitora a Rc je odpor kolektora. Rezistory R1 A R2 tvoria sieť predpätia deliča napätia pre tranzistor v konfigurácii so spoločným emitorom. Tu je Co výstupný oddeľovací kondenzátor, Cin je vstupný oddeľovací kondenzátor a Ce je emitorový kondenzátor. Tu je Ce tiež obtokový kondenzátor, pretože obchádza zosilnené signály AC. Tu L1 a L2 a C tvoria okruh nádrže. Komponenty v obvode Hartleyho oscilátora sú podobné obvodu zosilňovača so spoločným emitorom. Hartley Oscilator CircuitRFC označuje rádiofrekvenčnú tlmivku, ktorá sa používa na zabezpečenie izolácie medzi AC a DC prevádzkou. Pri vysokých frekvenciách je hodnota reaktancie tlmivky veľmi vysoká, takže tam je považovaná za otvorený obvod, jej reaktancia pre DC stav je nulová. Takže pre jednosmerné kondenzátory to nebude problém. Keď je napájanie zapnuté, tranzistor vedie, čo zvyšuje kolektorový prúd. Vďaka tomuto kondenzátoru sa C1 začne nabíjať, po dokončení nabíjania v C1 sa začne vybíjať cez cievku L1. V dôsledku procesu nabíjania a vybíjania sa v okruhu nádrže vytvára séria tlmených kmitov. Tieto oscilácie sú spojené so základňou Q1, ktorá sa mení na zosilnený signál cez emitor a kolektor tranzistora. Toto napätie prítomné na kolektore a emitore tranzistorov bude vo fáze s napätím induktora L1. Keď je spojenie L1 a L2 uzemnené, napätie na induktore L2 bude fázovo posunuté o 180 stupňov k napätiu na induktore L1. Napätie na L2 je dané ako vstup do základne Q1 prostredníctvom spätnej väzby. Jasne vidíme, že spätnoväzbové napätie je o 180 stupňov mimo fázy a keďže tranzistor nakonfigurovaný podľa CE vytvára fázový rozdiel 180 stupňov. Nakoniec sa medzi vstupným a výstupným napätím vytvorí 1 fázový rozdiel 360 stupňov. Oscilátory budú pri prechode na nižšie frekvencie prevádzkované nižšie ako 20 kHz, hodnota induktora musí byť vysoká. Frekvencia Hartleyho oscilátoraFrekvencia Hartleyho oscilátora je daná ako ƒ = 1/(2π√LT C), kde LT = L1 + L2 + 2M Tu sú L1 a L2 indukčnosti cievky 1 a cievky 2. Celková kumulatívna viazaná indukčnosť je označená ako Lt a M je vzájomná indukčnosť. Uvažovaním dvoch vinutí je možné vypočítať vzájomnú indukčnosť. Keď sú cievky tlmivky navinuté na jednojadro, dochádza k vzniku vzájomnej indukčnosti, ktorá má tendenciu meniť správanie obvodu oscilátora. Takže L1 aj L2, ktoré sa majú navinúť na jednojadrový Hartley oscilátor Pomocou OP-AMPA Hartleyho oscilátora pomocou operačného zosilňovača (op-amp) je znázornené na obrázku. Konštrukcia tohto oscilátora pomocou Op-Amp má svoje výhody. Zosilnenie OP-Amp možno ľahko nastaviť pomocou vstupného odporu a odporu spätnej väzby. Tu v tranzistorovom Hartleyho oscilátore závisí zosilnenie operačného zosilňovača od prvkov obvodu nádrže L1 a L2, tj zosilnenie obvodu by malo byť rovnaké alebo by malo byť väčšie ako pomer L1/L2. Ale v oscilátore Op-Amp je zisk menej závislý od prvkov obvodu nádrže, takže sa dosiahla väčšia frekvenčná stabilita.Hartleyho oscilátor pomocou OP-AMP Obvodová operácia Op-Amp a tranzistorová verzia Hartleyho oscilátora sú do istej miery podobné. Obvod spätnej väzby generuje sínusovú vlnu, ktorá je spojená so sekciou Op-Amp. Táto vlna bude stabilizovaná a invertovaná zosilňovačom. V obvode nádrže sa používa variabilný kondenzátor na zmenu frekvencie oscilátora udržiavaním konštantnej amplitúdy a spätnoväzbového pomeru vo frekvenčnom rozsahu. Frekvencia tohto oscilátora používajúceho operačný zosilňovač je rovnaká ako frekvencia vyššie diskutovaného oscilátora. Keď existuje vzájomná indukčnosť medzi dvoma induktormi L1 a L2 v dôsledku spoločného jadra medzi cievkami, zisk sa stáva Av = (L1+M)/ (L2+M)VýhodyVýhody Hartleyho oscilátora súPotreba komponentov je veľmi menšia aj po zahrnutí cievka s odbočkou alebo pevné cievky. Frekvencia oscilácií sa môže meniť zmenou indukčnosti alebo použitím premenlivého kondenzátora Namiesto použitia dvoch samostatných indukčných cievok L1 a L2 je možné použiť jednu cievku z holého drôtu. Obvod je veľmi jednoduchý a nie je V Hartleyho oscilátore je možné generovať sínusové oscilácie s konštantnou amplitúdou. Nevýhody Nevýhodami Hartleyho oscilátora sú niekedy skreslené sínusové signály kvôli prítomnosti harmonických. Toto je jedna z hlavných nevýhod Hartleyho oscilátora. Hartleyov oscilátor nemožno použiť ako nízkofrekvenčný oscilátor, pretože veľkosť induktora a hodnota induktora je veľká.AplikácieAplikácie Hartleyho oscilátora sú popísané nižšie Hartley oscilátor sa používa ako lokálny oscilátor v rádiových prijímačoch. Vzhľadom na dôvod pre široký rozsah frekvencií je to populárny oscilátor. Tento oscilátor je vhodný pre oscilácie v pásme rádiových frekvencií (RF) do 30 MHz. Tento oscilátor sa používa na výrobu sínusových vĺn s požadovanou frekvenciou. Pozrite sa na tento odkaz vedieť viac Oscilátory MCQsTakže toto je všetko o prehľade srdečného oscilátora, činnosti obvodov, výhodách, nevýhodách a ich aplikáciách. Tu je otázka pre vás, aké sú typy oscilátorov?

Zanechajte správu 

zoznam správ