L'oscillatore Hartley è un elettronico circuito dell'oscillatore in cui la frequenza di oscillazione è determinata dal circuito sintonizzato costituito da condensatori e induttori, cioè un oscillatore LC. L'oscillatore Hartley è stato inventato da Hartley mentre lavorava nel Laboratorio di ricerca della Western Electric Company. Il circuito è stato inventato nel 1915 dall'ingegnere americano Ralph Hartley. La caratteristica personale dell'oscillatore Hartley è che il circuito sintonizzato è costituito da un singolo condensatore in parallelo con due induttori in serie o un singolo induttore tappato, e il segnale di feedback necessario per l'oscillazione è preso dalla connessione centrale dei due induttori.
Cosa sono gli oscillatori Hartley?
L'oscillatore Hartley è un oscillatore a frequenza variabile accoppiato induttivamente in cui l'oscillatore può essere alimentato in serie o in derivazione. Gli oscillatori Hartley hanno il vantaggio di avere un condensatore di sintonia e un induttore a presa centrale. Questo processore semplifica la costruzione di un circuito oscillatore Hartley.
Oscillatore Hartley
Circuito dell'oscillatore Hartley e funzionamento
Lo schema del circuito di un oscillatore Hartley è mostrato nella figura seguente. Un transistor NPN collegato in una configurazione di emettitore comune funziona come dispositivo attivo nello stadio amplificatore. R1 e R2 sono resistori di polarizzazione e RFC è l'induttanza di radiofrequenza, che fornisce l'isolamento tra Funzionamento AC e DC .
Alle alte frequenze, il valore di reattanza di questa induttanza è molto alto, quindi può essere trattato come un circuito aperto. La reattanza è zero per la condizione CC, quindi non causa problemi per i condensatori CC. Il CE è l'emettitore condensatore di bypass e RE è anche un resistore di polarizzazione. CC1 e CC2 sono i condensatori di accoppiamento.
Circuito dell'oscillatore Hartley
Quando viene fornita l'alimentazione CC (Vcc) al circuito, la corrente del collettore inizia a salire e inizia con la carica del condensatore C.Una volta che il condensatore C è completamente carico, inizia a scaricarsi attraverso L1 e L2 e ricomincia a caricarsi.
Questa forma d'onda di ritorno e quarta tensione è un'onda sinusoidale piccola e conduce con la sua alterazione negativa. Alla fine si estinguerà a meno che non venga amplificato.
Ora il transistor entra in scena. L'onda sinusoidale generata da il circuito del serbatoio è accoppiato alla base del transistor tramite il condensatore CC1.
Poiché il transistor è configurato come emettitore comune, prende l'ingresso dal circuito del serbatoio e lo inverte in un'onda sinusoidale standard con un'alterazione positiva iniziale.
Quindi il transistor fornisce l'amplificazione insieme all'inversione per amplificare e correggere il segnale generato dal circuito del serbatoio. La mutua induttanza tra L1 e L2 fornisce il feedback di energia dal circuito collettore-emettitore al circuito base-emettitore.
La frequenza delle oscillazioni in questo circuito è
fo = 1 / (2π √ (Leq C))
Dove Leq è l'induttanza totale delle bobine nel circuito del serbatoio è data come
Leq = L1 + L2 + 2M
Per un circuito pratico, se L1 = L2 = L e la mutua induttanza vengono trascurati, la frequenza delle oscillazioni può essere semplificata come
fo = 1 / (2π √ (2 L C))
Circuito dell'oscillatore Hartley con amplificatore operazionale
L'oscillatore Hartley può essere implementato da utilizzando un amplificatore operazionale e la sua disposizione tipica è mostrata nella figura sottostante. Questo tipo di circuito facilita la regolazione del guadagno utilizzando la resistenza di feedback e la resistenza di ingresso.
Nell'oscillatore Hartley transistorizzato, il guadagno dipende dagli elementi del circuito del serbatoio come L1 e L2 mentre nell'oscillatore op-amp il guadagno è inferiore dipende dagli elementi del circuito del serbatoio e quindi fornisce una maggiore stabilità di frequenza.
Oscillatore Hartley con amplificatore operazionale
Il funzionamento di questo circuito è simile alla versione a transistor dell'oscillatore Hartley. L'onda sinusoidale è generata dal circuito di feedback ed è accoppiata alla sezione dell'amplificatore operazionale. Quindi questa onda viene stabilizzata e invertita dall'amplificatore.
La frequenza di un oscillatore viene variata utilizzando un condensatore variabile nel circuito del serbatoio, mantenendo il rapporto di feedback e l'ampiezza dell'uscita costante per un intervallo di frequenza. La frequenza delle oscillazioni per questo tipo di oscillatore è la stessa dell'oscillatore sopra discusso ed è data come
fo = 1 / (2π √ (Leq C))
Dove: Leq = L1 + L2 + 2M
O
Leq = L1 + L2
Per generare l'oscillazione da questo circuito, il guadagno dell'amplificatore deve e deve essere selezionato maggiore o almeno uguale al rapporto tra due induttanze.
Av = L1 / L2
Se la mutua induttanza esiste tra L1 e L2 perché il nucleo comune di queste due bobine, allora il guadagno diventa
Av = (L1 + M) / (L2 + M)
Vantaggi
- Invece di due bobine separate L1 e L2, è possibile utilizzare una singola bobina di filo nudo e la bobina collegata a terra in qualsiasi punto desiderato insieme ad essa.
- Utilizzando un condensatore variabile o rendendo mobile il nucleo (variando l'induttanza), è possibile variare la frequenza delle oscillazioni.
- Sono necessari pochissimi componenti, inclusi due induttori fissi o una bobina filettata.
- L'ampiezza dell'uscita rimane costante nell'intervallo di frequenza di lavoro.
Svantaggi
- Non può essere utilizzato come oscillatore a bassa frequenza poiché il valore degli induttori diventa grande e la dimensione degli induttori diventa grande.
- Il contenuto armonico in uscita di questo oscillatore è molto alto e quindi non è adatto per le applicazioni che richiedono un'onda sinusoidale pura.
Applicazioni
- L'oscillatore Hartley deve produrre un'onda sinusoidale con la frequenza desiderata
- Gli oscillatori Hartley vengono utilizzati principalmente come ricevitori radio. Si noti inoltre che a causa della sua vasta gamma di frequenze, è l'oscillatore più popolare
- L'oscillatore Hartley è adatto per oscillazioni nella gamma RF (radiofrequenza), fino a 30 MHZ
Quindi, questo riguarda il funzionamento e le applicazioni della teoria del circuito dell'oscillatore di hartley. Ci auguriamo che tu abbia una migliore comprensione di questo concetto. Inoltre, eventuali dubbi in merito a questo concetto o progetti elettrici ed elettronici , per favore dai i tuoi preziosi suggerimenti commentando nella sezione commenti qui sotto. Ecco una domanda per te, qual è la funzione principale di Hartley Oscillator?
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