哈特利振蕩器的設(shè)計電路案例及運算摘要

Hartley振蕩器設(shè)計使用兩個與并聯(lián)電容串聯(lián)的感應線圈，形成諧振回路，產(chǎn)生正弦振蕩

我們研究的基本LC振蕩器電路的主要缺點之一在前面的教程中，他們無法控制振蕩的幅度，而且很難將振蕩器調(diào)諧到所需的頻率。如果L 1 和L 2 之間的累積電磁耦合太小，則反饋不足，振蕩最終會消失為零。

同樣，如果反饋太強，振蕩將繼續(xù)增加振幅，直到它們受到產(chǎn)生信號失真的電路條件的限制。因此，“調(diào)諧”振蕩器變得非常困難。

然而，可以準確反饋適當?shù)碾妷毫恳詫崿F(xiàn)恒定振幅振蕩。如果我們反饋超過必要的振幅，可以通過偏置放大器來控制振蕩的幅度，使得如果振蕩幅度增加，則偏置增加并且放大器的增益減小。

如果振蕩的幅度減小，則偏置減小并且放大器的增益增加，從而增加反饋。通過這種方式，振蕩的幅度使用稱為自動基極偏壓的過程保持恒定。

壓控振蕩器中自動基極偏置的一大優(yōu)勢是，通過提供晶體管的B類偏置或甚至C類偏置條件，可以使振蕩器更有效。這具有以下優(yōu)點：集電極電流僅在振蕩周期的一部分期間流動，因此靜態(tài)集電極電流非常小。然后，這個“自調(diào)諧”基本振蕩器電路形成了最常見的LC并聯(lián)諧振反饋振蕩器配置之一，稱為Hartley振蕩器電路。

Hartley振蕩器儲能電路

在Hartley振蕩器中，調(diào)諧LC電路連接在晶體管放大器的集電極和基極之間。就振蕩電壓而言，發(fā)射極連接到調(diào)諧電路線圈上的分接點。

調(diào)諧LC儲能電路的反饋部分取自電感線圈的中心抽頭或甚至兩個串聯(lián)的獨立線圈與可變電容器并聯(lián)， C 如圖所示。

Hartley電路通常被稱為分離電感振蕩器，因為線圈 L 是中心抽頭。實際上，電感 L 就像兩個獨立的線圈非常接近，流過線圈部分的電流 XY 將信號引入線圈部分 YZ 下方。

Hartley振蕩器電路可以采用任何配置，使用單個抽頭線圈（類似于自耦變壓器）或一對串聯(lián)的線圈與單個電容器并聯(lián)，如下所示。

基本的Hartley振蕩器設(shè)計

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當電路振蕩時，電壓 X （集電極），相對于點 Y （發(fā)射極），與 Z （基極點）處的電壓相位相差180 o ）相對于點 Y 。在振蕩頻率下，集電極負載的阻抗是電阻性的，基極電壓的增加會導致集電極電壓降低。

然后存在180° o 相位變化在基極和集電極之間的電壓中，這與反饋回路中的原始180° o 相移提供了正反饋的正確相位關(guān)系，以保持振蕩。

反饋量取決于電感器“分接點”的位置。如果將其移近收集器，則反饋量會增加，但收集器與地之間的輸出會減少，反之亦然。電阻 R1 和 R2 以正常方式為晶體管提供通常的穩(wěn)定直流偏置，而電容充當隔直電容。

In在這個Hartley振蕩器電路中，DC集電極電流流過線圈的一部分，因此該電路被稱為“串聯(lián)饋電”，其中Hartley振蕩器的振蕩頻率給定為。

注意： L T 是總數(shù)如果使用兩個單獨的線圈，包括它們的互感， M ，累積耦合電感。

可以通過改變“調(diào)諧”電容來調(diào)節(jié)振蕩頻率， C 或通過改變線圈內(nèi)鐵塵芯的位置（感應調(diào)諧），在很寬的頻率范圍內(nèi)輸出，使其非常容易調(diào)諧。此外，Hartley振蕩器產(chǎn)生的輸出幅度在整個頻率范圍內(nèi)保持不變。

除了上面的串聯(lián)式Hartley振蕩器之外，還可以將調(diào)諧振蕩器電路連接到放大器作為并聯(lián)饋電振蕩器，如下所示。

分流饋電Hartley振蕩器電路

在并聯(lián)饋電的Hartley振蕩器電路中，集電極電流的交流和直流分量都是分開的電路周圍的路徑。由于直流分量被電容阻斷， C2 沒有直流電流通過感應線圈， L ，調(diào)諧電路中浪費的電量更少。

射頻線圈（RFC）， L2 是一個射頻扼流圈，它在振蕩頻率下具有很高的電抗，因此大部分射頻電流都會施加到 LC 通過電容調(diào)諧儲能電路， C2 ，直流分量通過 L2 到達電源。可以使用電阻代替RFC線圈， L2 但效率會更低。

Hartley振蕩器示例No1

AHartley振蕩器電路具有兩個單獨的0.5mH的電感器，設(shè)計用于與可調(diào)電容器并聯(lián)諧振，可變電容器可在100pF和500pF之間調(diào)節(jié)。確定振蕩的上下頻率以及Hartley振蕩器帶寬。

從上面我們可以計算出Hartley振蕩器的振蕩頻率：

該電路由兩個串聯(lián)的感應線圈組成，因此總電感如下：

Hartley振蕩器上頻率

Hartley振蕩器頻率較低

Hartley Oscillator Bandwidth

Hartley振蕩器使用運算放大器

除了使用雙極結(jié)型晶體管（BJT）作為Hartley振蕩器的放大器有源級之外，我們還可以使用場效應晶體管（FET）或運算放大器， （運算放大器）。運算放大器Hartley振蕩器的操作與晶體管版本的操作完全相同，其操作頻率以相同方式計算?？紤]下面的電路。

Hartley振蕩器運算放大器電路

優(yōu)勢使用運算放大器構(gòu)建Hartley振蕩器作為其有源級，可以使用反饋電阻 R1 和 R2非常容易地調(diào)整運算放大器的增益 。與上面的晶體管振蕩器一樣，電路的增益也必須等于或略大于 L1 / L2 的比率。如果兩個感應線圈纏繞在一個共同的磁芯上，并且存在互感 M ，則該比率變?yōu)椋↙1 + M）/（L2 + M）。

Hartley振蕩器摘要

然后總結(jié)一下，Hartley振蕩器由并聯(lián)LC諧振器振蕩電路組成，其反饋通過電感分壓器實現(xiàn)。像大多數(shù)振蕩器電路一樣，Hartley振蕩器有多種形式，最常見的形式是上面的晶體管電路。

這個 Hartley振蕩器配置有一個帶諧振的諧振電路線圈抽頭將一部分輸出信號反饋回晶體管的發(fā)射極。由于晶體管發(fā)射器的輸出始終與集電極的輸出“同相”，因此該反饋信號為正。作為正弦波電壓的振蕩頻率由振蕩電路的諧振頻率決定。

在下一篇關(guān)于振蕩器的教程中，我們將看另一種類型的LC振蕩器電路，它與Hartley振蕩器叫做Colpitts Oscillator。 Colpitts振蕩器使用兩個串聯(lián)電容，在諧振回路中與單個電感并聯(lián)形成一個中心抽頭電容。