Hartley Osilatör ve Hartley Osilatör Teorisi
Temel LC'nin ana dezavantajlarından biriÖnceki derste baktığımız osilatör devresi, salınımların genliğini kontrol etme araçlarına sahip olmadıkları ve ayrıca osilatörü istenen frekansa ayarlamak zor olduğu yönündedir. L arasında kümülatif elektromanyetik kuplaj varsa1 ve ben2 çok küçükse, yetersiz geri bildirim olacak ve salınımlar sonunda sıfıra öleceklerdir.
Aynı şekilde, geri bildirim çok güçlüyse,salınımlar, sinyal bozulması üreten devre koşulları tarafından sınırlandırılana kadar genlikte artmaya devam edecektir. Bu nedenle osilatörü “ayarlamak” çok zorlaşır.
Ancak, tam olarak geri besleme mümkündürSabit genlikli salınımlar için doğru miktarda voltaj. Gerektiğinden daha fazla geri beslersek, salınımların genliği, yükselticiyi, salınımların genlikte artması durumunda, önyargı artacak ve yükselticinin kazancı azaltılacak şekilde kontrol edilerek kontrol edilebilir.
Salınımların genliği azalırsaönyargı azalır ve yükselticinin kazancı artar, böylece geri bildirim artar. Bu şekilde salınımların genliği, olarak bilinen bir işlem kullanılarak sabit tutulur. Otomatik Baz Yanlılığı.
Otomatik baz önyargısının bir büyük avantajıvoltaj kontrollü osilatör, osilatörün, bir B Sınıfı önyargısı veya hatta Transistörün bir C Sınıfı önyargı durumu sağlayarak daha verimli hale getirilebilmesidir. Bu, kolektör akımının sadece salınım döngüsünün bir kısmı sırasında akması avantajına sahiptir, böylece sakin kolektör akımı çok küçüktür. Daha sonra bu “kendinden ayarlamalı” baz osilatör devresi, en yaygın olarak adlandırılan LC paralel rezonans geri besleme osilatör konfigürasyonlarından birini oluşturur. Hartley Osilatör devre.
Hartley Osilatör Tank Devresi
İçinde Hartley Osilatör ayarlanan LC devresi;toplayıcı ve bir transistörlü yükselticinin tabanı. Salınım voltajı söz konusu olduğunda, verici ayarlanan devre bobini üzerindeki bir çekme noktasına bağlanır.
Ayarlanan LC tank devresinin geri besleme kısmı, indüktör bobininin orta musluğundan veya hatta gösterildiği gibi değişken bir kapasitöre paralel seri halde iki ayrı bobinden alınır.
Hartley devresi genelliklebobin L merkezden kılavuzlandığı için ayrık endüktans osilatörü. Aslında, endüktans L, bobin bölümü XY boyunca akan akımla çok yakın olan iki ayrı bobin gibi hareket eder, aşağıdaki bobin bölümüne YZ sinyalini indükler.
Hartley Osilatör devresi aşağıdakilerden yapılabilirTek bir kılavuzlu bobini (bir otomatik dönüştürücüye benzer) veya aşağıda gösterildiği gibi tek bir kapasitöre paralel olarak bağlanmış bir çift seri bağlanan herhangi bir konfigürasyon.
Temel Hartley Osilatör Tasarımı
Devre salınım yaparken, Y noktasına (yayıcı) göre X noktasındaki (toplayıcı) voltaj 180O Z noktasındaki gerilim ile (faz) faz dışıY noktasına göre. Salınım frekansında, Toplayıcı yükünün empedansı dirençlidir ve Baz gerilimindeki bir artış, Toplayıcı geriliminde bir azalmaya neden olur.
Sonra bir 180 varO Baz ve Kollektör arasındaki gerilimde faz değişimi ve bununla birlikte orijinal 180O geri besleme döngüsündeki faz kayması, salınımların sürdürülmesi için pozitif geri beslemenin doğru faz ilişkisini sağlar.
Geri bildirim miktarı pozisyona bağlıdırindüktörün “kılavuz çekme noktası”. Bu, toplayıcıya yaklaştırılırsa geri besleme miktarı artar, ancak Toplayıcı ile dünya arasında alınan çıktı azalır ve bunun tersi de geçerlidir. Rezistörler, R1 ve R2, transistör için normal şekilde dengeleyici DC önyargısını normal şekilde sağlarken, kapasitörler DC-blokaj kapasitörleri olarak işlev görür.
Bunda Hartley Osilatör Devre, DC Kollektör akımı bobinin bir kısmı boyunca akar ve bu nedenle devrenin, Hartley Osilatörünün salınım sıklığı olarak verilen “Seri beslendiği” söylenir.
Not: LT Karşılıklı endüktansı dahil iki ayrı bobin kullanılırsa toplam kümülatif olarak bağlanmış endüktans, M'dir.
Salınımların sıklığı tarafından ayarlanabilir“ayarlama” kapasitörünü, C değiştirerek veya bobin içindeki demir tozu çekirdeğinin konumunu değiştirerek (endüktif ayarlama) ayarlamayı çok kolaylaştıran geniş bir frekans aralığında çıktı. Ayrıca Hartley Osilatör tüm frekans aralığında sabit olan bir çıkış genliği üretir.
Yukarıda Seri beslenen Hartley Osilatörünün yanı sıra, ayarlı tank devresini amplifikatöre aşağıda gösterildiği gibi şönt beslemeli osilatör olarak bağlamak da mümkündür.
Şönt beslenen Hartley Osilatör Devresi
Şant beslemeli Hartley osilatör devresinde, her ikisi deToplayıcı akımının AC ve DC bileşenlerinin devre etrafında ayrı yolları vardır. DC bileşeni kapasitör tarafından bloke edildiğinden, C2 hiçbir DC endüktif bobinden akmaz, L ve ayarlanan devrede daha az güç harcanır.
Radyo Frekansı Bobini (RFC), L2 bir RF şokuDC akımı L2'den güç kaynağına geçerken RF akımının çoğunun kapasitör, C2 üzerinden LC ayar tankı devresine uygulanabilmesi için salınım frekansında yüksek bir reaktansı vardır. RFC bobininin (L2) yerine bir direnç kullanilabilir, ancak verim daha az olur.
Hartley Osilatör Örnek No1
bir Hartley Osilatör 0 iki ayrı indüktöre sahip devre.Her biri 5mH, 100pF ve 500pF arasında ayarlanabilen değişken bir kapasitöre paralel olarak rezonansa almak için tasarlanmıştır. Salınımın alt ve üst frekanslarını ve ayrıca Hartley osilatörlerinin bant genişliğini belirleyin.
Yukarıdan Hartley Osilatörü için salınım sıklığını şu şekilde hesaplayabiliriz:
Devre seri olarak iki endüktif bobinden oluşur, bu yüzden toplam endüktans şu şekilde verilir:
Hartley Osilatörünün Üst Frekansı
Hartley Osilatör Düşük Frekans
Hartley Osilatör Bant Genişliği
Bir Op-amp kullanarak Hartley Osilatör
Bipolar kavşak transistörü kullanmanın yanı sıra(BJT) Hartley osilatörünün amplifikatör aktif aşaması olarak, bir alan etkili transistör, (FET) veya bir işlemsel kuvvetlendirici de (op-amp) kullanabiliriz. Bir işlem Op-amp Hartley Osilatör Transistörlü versiyondakiyle tamamen aynıdır ve aynı şekilde hesaplanan işlem sıklığı aynıdır. Aşağıdaki devreyi göz önünde bulundurun.
Hartley Osilatör Op-Amp Devresi
A yapmanın avantajı Hartley Osilatör aktif olarak bir işlemsel yükselteç kullanmaaşama, op-ampin kazancının, R1 ve R2 geri besleme dirençleri kullanılarak çok kolay bir şekilde ayarlanabilmesidir. Yukarıdaki transistörlü osilatörde olduğu gibi, devrenin kazancı L1 / L2 oranından eşit veya biraz daha büyük olmalıdır. İki endüktif bobin ortak bir göbek üzerine sarılırsa ve karşılıklı endüktans M varsa, oran (L1 + M) / (L2 + M) olur.
Hartley Osilatör Özeti
Sonra özetlemek için Hartley Osilatör paralel bir LC rezonatör tank devresinden oluşurgeri bildirim, endüktif bir bölücü aracılığıyla elde edilir. Çoğu osilatör devresi gibi, Hartley osilatörü de çeşitli şekillerde bulunur; en yaygın şekli yukarıdaki transistör devresidir.
Bu Hartley Osilatör konfigürasyon, ayarlanmış bir tank devresine sahiptir.rezonant bobini, çıkış sinyalinin bir kısmını transistörün vericisine geri beslemek için tıklanır. Transistörlerin vericisinin çıkışı her zaman kollektördeki çıkışla “faz-içi” olduğundan, bu geri besleme sinyali pozitiftir. Sinüs dalgası voltajı olan salınım frekansı, tank devresinin rezonans frekansı ile belirlenir.
Osilatörler hakkında bir sonraki derste, bizColpitts Osilatör adı verilen Hartley osilatörünün tam tersi olan başka bir LC osilatör devresine bakın. Colpitts osilatörü, rezonans tank devresi içindeki tek bir endüktansa paralel olarak merkezlenmiş bir kapasitans oluşturmak için seri olarak iki kapasitör kullanır.