Hartley 발진기 란 무엇인가 : 회로, 작동 및 응용

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Hartley 발진기는 전자 발진기 회로 여기서 발진 주파수는 커패시터와 인덕터로 구성된 튜닝 된 회로, 즉 LC 발진기에 의해 결정됩니다. Hartley 발진기는 Western Electric Company의 연구소에서 근무하는 동안 Hartley가 발명했습니다. 이 회로는 1915 년 미국 엔지니어 랄프 하틀리가 발명했습니다. Hartley 발진기의 특징은 튜닝 된 회로가 두 개의 인덕터가 직렬 또는 단일 탭 인덕터와 병렬로 연결된 단일 커패시터로 구성되며 발진에 필요한 피드백 신호는 두 인덕터의 중앙 연결에서 가져옵니다.

Hartley 발진기는 무엇입니까?

Hartley 발진기는 유도 결합 된 가변 주파수 발진기이며 발진기는 직렬 또는 션트 공급 일 수 있습니다. Hartley 발진기는 하나의 튜닝 커패시터와 하나의 중앙 탭 인덕터가 있다는 장점이 있습니다. 이 프로세서는 Hartley 발진기 회로의 구성을 단순화합니다.




하틀리 발진기

하틀리 발진기

Hartley 발진기 회로 및 작동

하틀리 발진기의 회로도는 아래 그림에 나와 있습니다. NPN 트랜지스터 공통 이미 터 구성에 연결된 것은 증폭기 단계에서 활성 장치로 작동합니다. R1과 R2는 바이어스 저항이고 RFC는 무선 주파수 초크로 AC 및 DC 작동 .



고주파에서이 초크의 리액턴스 값은 매우 높으므로 개방 회로로 취급 할 수 있습니다. 리액턴스는 DC 조건에서 0이므로 DC 커패시터에는 문제가 없습니다. CE는 이미 터입니다. 바이 패스 커패시터 RE는 또한 바이어스 저항입니다. CC1과 CC2는 커플 링 커패시터입니다.

Hartley 발진기 회로

Hartley 발진기 회로

DC 전원 (Vcc)이 회로에 공급되면 콜렉터 전류가 상승하기 시작하고 커패시터 C의 충전이 시작됩니다. 커패시터 C가 완전히 충전되면 L1과 L2를 통해 방전을 시작하고 다시 충전을 시작합니다.

이 전후 전압 파형은 작고 음의 변화로 이어지는 사인파입니다. 증폭되지 않으면 결국 사라집니다.


이제 트랜지스터가 등장합니다. 에 의해 생성 된 사인파 탱크 회로 커패시터 CC1을 통해 트랜지스터의베이스에 연결됩니다.

트랜지스터는 공통 이미 터로 구성되어 있기 때문에 탱크 회로에서 입력을 가져와 선행 양의 변화로 표준 사인파로 반전시킵니다.

따라서 트랜지스터는 반전과 함께 증폭을 제공하여 탱크 회로에서 생성 된 신호를 증폭하고 수정합니다. L1과 L2 사이의 상호 인덕턴스는 콜렉터-이미 터 회로에서베이스-이미 터 회로로 에너지 피드백을 제공합니다.

이 회로의 진동 주파수는

fo = 1 / (2π √ (Leq C))

Leq는 탱크 회로에있는 코일의 총 인덕턴스이며 다음과 같이 주어집니다.

Leq = L1 + L2 + 2M

실제 회로의 경우 L1 = L2 = L이고 상호 인덕턴스를 무시하면 발진 주파수를 다음과 같이 단순화 할 수 있습니다.

fo = 1 / (2π √ (2 L C))

연산 증폭기를 사용하는 하틀리 발진기 회로

Hartley 발진기는 다음과 같이 구현할 수 있습니다. 연산 증폭기 사용 일반적인 배열은 아래 그림과 같습니다. 이러한 유형의 회로는 피드백 저항과 입력 저항을 사용하여 이득 조정을 용이하게합니다.

트랜지스터 화 된 Hartley 발진기에서는 L1 및 L2와 같은 탱크 회로 요소에 따라 이득이 증가하는 반면 Op 앰프 발진기에서는 이득이 탱크 회로 요소에 덜 의존하므로 더 큰 주파수 안정성을 제공합니다.

연산 증폭기를 사용하는 하틀리 발진기

연산 증폭기를 사용하는 하틀리 발진기

이 회로의 작동은 Hartley 발진기의 트랜지스터 버전과 유사합니다. 사인파는 피드백 회로에 의해 생성되며 연산 증폭기 섹션과 결합됩니다. 그런 다음이 파동은 증폭기에 의해 안정화되고 반전됩니다.

발진기의 주파수는 탱크 회로의 가변 커패시터를 사용하여 변경되며, 피드백 비율과 출력 진폭은 주파수 범위에 걸쳐 일정합니다. 이 유형의 오실레이터에 대한 오실레이터의 주파수는 위에서 논의한 오실레이터와 동일하며 다음과 같이 제공됩니다.

fo = 1 / (2π √ (Leq C))

어디에 : Leq = L1 + L2 + 2M
또는
Leq = L1 + L2

이 회로에서 발진을 생성하려면 증폭기 이득을 두 인덕턴스 비율보다 크거나 같은 비율로 선택해야합니다.

Av = L1 / L2

이 두 코일의 공통 코어 때문에 L1과 L2 사이에 상호 인덕턴스가 존재하면 이득은

Av = (L1 + M) / (L2 + M)

장점

  • 두 개의 개별 코일 L1 및 L2 대신 나선의 단일 코일을 사용할 수 있으며 코일과 함께 원하는 지점에 접지 할 수 있습니다.
  • 가변 캐패시터를 사용하거나 코어를 움직일 수 있도록 (인덕턴스 변경) 발진 주파수를 변경할 수 있습니다.
  • 두 개의 고정 인덕터 또는 탭 코일을 포함하여 필요한 부품은 거의 없습니다.
  • 출력의 진폭은 작동 주파수 범위에서 일정하게 유지됩니다.

단점

  • 인덕터 값이 커지고 인덕터 크기가 커져 저주파 발진기로 사용할 수 없습니다.
  • 이 발진기의 출력에서 ​​고조파 성분은 매우 높기 때문에 순수한 사인파를 필요로하는 애플리케이션에는 적합하지 않습니다.

응용

  • Hartley 발진기는 원하는 주파수로 사인파를 생성합니다.
  • 하틀리 발진기는 주로 라디오 수신기로 사용됩니다. 또한 주파수 범위가 넓기 때문에 가장 인기있는 발진기입니다.
  • Hartley 발진기는 최대 30MHZ의 RF (Radio-Frequency) 범위의 발진에 적합합니다.

따라서 이것은 하틀리 발진기 회로 이론 작동 및 응용에 관한 것입니다. 이 개념을 더 잘 이해 하셨기를 바랍니다. 또한,이 개념 또는 전기 및 전자 프로젝트 , 아래 댓글 섹션에 댓글을 달아 귀중한 제안을 해주세요. 여기에 질문이 있습니다. Hartley Oscillator의 주요 기능은 무엇입니까?

사진 크레딧 :

  • Hartley 발진기 회로 Calctown
  • 연산 증폭기를 사용하는 하틀리 발진기 회로 nptel