Što je Hartley oscilator: rad i njegove primjene

Elektronički oscilator u kojem se frekvencija oscilatora određuje kroz podešeno kolo koje se sastoji od induktora i kondenzatora naziva se Harleyjev oscilator. Izum Harleyjevog oscilatornog kruga napravio je 1915. godine Ralph Hartley, američki inženjer. Ovaj oscilator je vrsta harmonijskog oscilatora. Hartleyjev oscilator proizvodi valove radio frekvencija pa se također naziva i radiofrekvencijski oscilator. Krug spremnika oscilatora koji ima kondenzator spojen paralelno s dvije serijski spojene prigušnice određuje njegovu frekvenciju. U normalnim LC oscilatorima, krug stvara nekontroliranu amplitudu oscilacija. Ovdje Hartleyjev oscilatorni krug nije poput normalnog LC kruga, on koristi LC paralelnu povratnu konfiguraciju koja ima samopodešavajući osnovni oscilatorni krug. Ovaj članak govori o pregledu što su Heartleyjev oscilator i njegov rad. Krug i rad Hartleyjevog oscilatoraSljedeća slika prikazuje dijagram kruga Hartleyeva oscilatora. On tvori stabilizirajuću mrežu s Re gdje je Re otpor emitera, a Rc otpor kolektora. Otpornici R1 I R2 tvore mrežu prednapona djelitelja napona za tranzistor u konfiguraciji zajedničkog emitera. Ovdje je Co izlazni kondenzator za razdvajanje, Cin je ulazni kondenzator za razdvajanje, a Ce je emiterski kondenzator. Ovdje je Ce i zaobilazni kondenzator jer zaobilazi pojačane izmjenične signale. Ovdje L1 i L2 i C tvore krug spremnika. Komponente u krugu Hartley oscilatora slične su krugu pojačala sa zajedničkim emiterom. Hartleyjev oscilacijski krugRFC odnosi se na radiofrekvencijsku prigušnicu koja se koristi u osiguravanju izolacije između izmjeničnog i istosmjernog rada. Tijekom visokih frekvencija, vrijednost reaktanse prigušnice je vrlo visoka, pa se tamo smatra otvorenim krugom, čija je reaktancija za istosmjerno stanje jednaka nuli. Dakle, neće biti problema za istosmjerne kondenzatore. Kad je napajanje uključeno, tranzistor vodi što povećava struju kolektora. Zahvaljujući ovom kondenzatoru, C1 se počinje puniti, nakon završetka punjenja u C1 počinje se prazniti kroz zavojnicu L1. Zbog procesa punjenja i pražnjenja u krugu spremnika nastaje niz prigušenih oscilacija. Ove oscilacije se spajaju na Q1 bazu koja se pretvara u pojačani signal preko emitera i kolektora tranzistora. Ovaj napon prisutan na kolektoru i emiteru tranzistora bit će u fazi s naponom induktora L1. Kako je spoj L1 i L2 uzemljen, napon na induktoru L2 bit će 180 stupnjeva izvan faze od napona na induktoru L1. Napon na L2 se daje kao ulaz bazi Q1 putem povratne sprege. Jasno možemo vidjeti da je napon povratne sprege 180 stupnjeva van faze i kako CE konfiguriran tranzistor stvara faznu razliku od 180 stupnjeva. Tako se konačno napravi 1 fazna razlika od 360 stupnjeva između ulaznog i izlaznog napona. Oscilatori će raditi niže od 20KHz kada dolaze na niže frekvencije, vrijednost induktora mora biti visoka. Frekvencija Hartleyjevog oscilatora Frekvencija Hartleyjevog oscilatora je data kao ƒ = 1/(2π√LT C) gdje je LT = L1 + L2 + 2M Ovdje su L1 i L2 induktivnosti zavojnice 1 i zavojnice 2. Ukupna kumulativna spregnuta induktivnost označena je kao Lt, a M je međusobna induktivnost. Uzimajući u obzir dva namota, može se izračunati međusobni induktivitet. Kada su indukcijske zavojnice namotane na jednožilne, tada dolazi do pojave međusobne induktivnosti koja nastoji promijeniti ponašanje oscilatornog kruga. Dakle, i L1 i L2 koji se namotaju na jednojezgrenom Hartleyjevom oscilatoru pomoću OP-AMPA Hartleyjevog oscilatora pomoću operativnog pojačala (op-amp) prikazano je na slici. Konstrukcija ovog oscilatora pomoću Op-Amp-a ima svoje prednosti. Dobitak OP-pojačala može se lako podesiti korištenjem ulaznog otpora i otpora povratne sprege. Ovdje u tranzistoriziranom Hartleyjevom oscilatoru pojačanje op-pojačala ovisi o elementima spremnika L1 i L2, tj. pojačanje kruga treba biti jednako ili veće od omjera L1/L2. Ali u oscilatoru Op-Amp pojačanje je manje ovisno o elementima kruga spremnika pa je postignuta veća stabilnost frekvencije.Hartleyjev oscilator koji koristi OP-AMPRad kruga op-pojačala i tranzistorska verzija rada Hartleyjevog oscilatora donekle su slični. Povratni krug generira sinusni val koji je povezan s odjeljkom Op-Amp. Ovaj val će se stabilizirati i invertirati od strane pojačala. U krugu spremnika, varijabilni kondenzator se koristi za mijenjanje frekvencije oscilatora održavajući amplitudu i omjer povratne sprege konstantnim u frekvencijskom rasponu. Frekvencija ovog oscilatora koji koristi op-pojačalo je ista kao i kod gore razmatranog oscilatora. Kada postoji međusobna induktivnost između dva induktora L1 i L2 zbog zajedničke jezgre između zavojnica, pojačanje postaje Av = (L1+M)/ (L2+M)Prednosti Prednosti Hartleyjevog oscilatora su da je potreba za komponentama vrlo manja čak i nakon uključivanja s navojem s navojem ili s fiksnim induktorima. Učestalost osciliranja može se mijenjati promjenom induktiviteta ili korištenjem promjenjivog kondenzatora Može se koristiti jedna zavojnica gole žice umjesto korištenja dvije zasebne induktivne zavojnice L1 i L2. Krug je vrlo jednostavan i nije kompleks.Sinusoidne oscilacije s konstantnom amplitudom mogu se generirati u Hartleyjevom oscilatoru.NedostaciNedostaci Hartleyjevog oscilatora su Ponekad će se zbog prisutnosti harmonika generirati iskrivljeni sinusni signali. Ovo je jedan od glavnih nedostataka Hartleyjevog oscilatora. Hartleyjev oscilator se ne može koristiti kao niskofrekventni oscilator jer su veličina induktora i vrijednost induktora velike. Primjene Primjena Hartleyjevog oscilatora razmatra se u nastavku oscilator se koristi kao lokalni oscilator u radio prijemnicima. Zbog širokog raspona frekvencija, popularan je oscilator. Ovaj oscilator je prikladan za oscilacije u radiofrekvencijskom (RF) rasponu do 30MHz. Ovaj oscilator se koristi za proizvodnju sinusnog vala željene frekvencije. Molimo pogledajte ovu poveznicu na znati više Oscilatori MCQsTako se ovdje radi o pregledu srčanih oscilatora, radu kola, prednostima, nedostacima i njegovim primjenama. Evo pitanja za vas, koje su vrste oscilatora?

Ostavite poruku 

Lista Poruka