L'oscil·lador Hartley és un dispositiu electrònic circuit oscil·lador en què la freqüència d’oscil·lació està determinada pel circuit sintonitzat format per condensadors i inductors, és a dir, un oscil·lador LC. L'oscil·lador Hartley va ser inventat per Hartley mentre treballava al Laboratori d'Investigació de la Western Electric Company. El circuit va ser inventat el 1915 per l'enginyer nord-americà Ralph Hartley. La característica personal de l’oscil·lador Hartley és que el circuit sintonitzat consta d’un condensador únic en paral·lel amb dos inductors en sèrie o d’un sol inductor punxat, i el senyal de retroalimentació necessari per a l’oscil·lació es pren de la connexió central dels dos inductors.
Què són els oscil·ladors Hartley?
L'oscil·lador de Hartley és un oscil·lador de freqüència variable acoblat inductivament on l'oscil·lador pot ser alimentat en sèrie o en derivació. Els oscil·ladors de Hartley són l'avantatge de tenir un condensador de sintonització i un inductor centralitzat. Aquest processador simplifica la construcció d’un circuit oscil·lador de Hartley.
Oscil·lador Hartley
Circuit i funcionament de l’oscil·lador Hartley
El diagrama de circuits d’un oscil·lador de Hartley es mostra a la figura següent. Un transistor NPN connectat en una configuració d'emissor comú funciona com a dispositiu actiu a la fase d'amplificador. R1 i R2 són resistències de polarització i RFC és el sufocador de radiofreqüència, que proporciona l’aïllament entre Funcionament de CA i CC .
A freqüències altes, el valor de reactància d’aquest sufocador és molt alt, per tant es pot tractar com un circuit obert. La reactància és nul·la per a la condició de CC, per tant no causa cap problema per als condensadors de CC. El CE és l'emissor condensador de derivació i RE és també una resistència esbiaixada. El CC1 i el CC2 són els condensadors d’acoblament.
Circuit d’oscil·ladors de Hartley
Quan el subministrament de corrent continu (Vcc) es dóna al circuit, el corrent del col·lector comença a augmentar i comença amb la càrrega del condensador C. Una vegada que el condensador C està completament carregat, comença a descarregar-se per L1 i L2 i torna a començar a carregar-se.
Aquesta forma d'ona de volta i quarta tensió és una ona sinusoïdal que és petita i condueix amb la seva alteració negativa. Finalment s’esgotarà si no s’amplifica.
Ara el transistor entra a la imatge. L 'ona sinusoïdal generada per el circuit del tanc està acoblat a la base del transistor a través del condensador CC1.
Com que el transistor està configurat com a emissor comú, pren l'entrada del circuit del tanc i la inverteix en una ona sinusoïdal estàndard amb una alteració positiva principal.
Així, el transistor proporciona amplificació juntament amb inversió per amplificar i corregir el senyal generat pel circuit del tanc. La inductància mútua entre L1 i L2 proporciona la retroalimentació de l'energia des del circuit emissor-col·lector fins al circuit emissor base.
La freqüència d’oscil·lacions d’aquest circuit és
fo = 1 / (2π √ (Leq C))
On Leq és la inductància total de les bobines al circuit del tanc es dóna com a
Leq = L1 + L2 + 2M
Per a un circuit pràctic, si L1 = L2 = L i la inductància mútua es descuiden, llavors la freqüència d'oscil·lacions es pot simplificar com
fo = 1 / (2π √ (2 L C))
Circuit d’oscil·ladors de Hartley amb Op-Amp
L'oscil·lador Hartley pot ser implementat per mitjançant un amplificador operacional i la seva disposició típica es mostra a la figura següent. Aquest tipus de circuit facilita l’ajust del guany mitjançant la resistència de retroalimentació i la resistència d’entrada.
En l’oscil·lador Hartley transistoritzat, el guany depèn dels elements del circuit del tanc com L1 i L2, mentre que en el guany de l’oscil·lador Op-amp depèn dels elements del circuit del tanc i, per tant, proporciona una major estabilitat de freqüència.
Oscil·lador Hartley amb Op-Amp
El funcionament d’aquest circuit és similar a la versió de transistor de l’oscil·lador Hartley. L’ona sinusoïdal és generada pel circuit de retroalimentació i s’uneix a la secció amplificador operacional. Llavors, aquesta ona s’estabilitza i s’inverteix mitjançant l’amplificador.
La freqüència d'un oscil·lador es varia mitjançant l'ús d'un condensador variable al circuit del tanc, mantenint la relació de retroalimentació i l'amplitud de la sortida constant durant més d'un interval de freqüència. La freqüència d’oscil·lacions d’aquest tipus d’oscil·lador és la mateixa que l’oscil·lador comentat anteriorment i es dóna com a
fo = 1 / (2π √ (Leq C))
On: Leq = L1 + L2 + 2M
O bé
Leq = L1 + L2
Per generar l’oscil·lació d’aquest circuit, el guany de l’amplificador s’ha de seleccionar i ha de ser major o almenys igual a la proporció de dues inductàncies.
Av = L1 / L2
Si la inductància mútua existeix entre L1 i L2 perquè el nucli comú d’aquestes dues bobines, el guany es converteix
Av = (L1 + M) / (L2 + M)
Avantatges
- En lloc de dues bobines L1 i L2 separades, es pot utilitzar una sola bobina de fil nu i la bobina es posa a terra en qualsevol punt desitjat.
- Mitjançant l'ús d'un condensador variable o fent que el nucli sigui mòbil (variant la inductància), es pot variar la freqüència d'oscil·lacions.
- Es necessiten molt pocs components, inclosos dos inductors fixos o una bobina tapada.
- L'amplitud de la sortida es manté constant en el rang de freqüències de treball.
Desavantatges
- No es pot utilitzar com a oscil·lador de baixa freqüència, ja que el valor dels inductors es fa gran i la mida dels inductors es fa gran.
- El contingut harmònic de la sortida d’aquest oscil·lador és molt elevat i, per tant, no és adequat per a les aplicacions que requereixen una ona sinusoïdal pura.
Aplicacions
- L'oscil·lador Hartley produeix una ona sinusoïdal amb la freqüència desitjada
- Els oscil·ladors Hartley s’utilitzen principalment com a receptors de ràdio. Tingueu en compte també que, a causa de la seva àmplia gamma de freqüències, és l’oscil·lador més popular
- L'oscil·lador Hartley és adequat per a oscil·lacions de radiofreqüència (fins a 30 MHz)
Per tant, es tracta del funcionament i les aplicacions de la teoria del circuit de l’oscil·lador de Hartley. Esperem que tingueu una millor comprensió d’aquest concepte. A més, qualsevol dubte sobre aquest concepte o projectes elèctrics i electrònics Si us plau, doneu els vostres valuosos suggeriments comentant a la secció de comentaris a continuació. Aquí teniu una pregunta, Quina és la funció principal de l'oscillador Hartley?
Crèdits fotogràfics:
