Hartley 振荡器 – 保持恒定振幅的最佳选择
电子振荡器是将直流电转换为交流信号的电子电路。根据频率选择滤波器的类型，您可以将它们分组为 RC 振荡器或 LC 振荡器。
Hartley 振荡器是无线电接收器或射频振荡器中最常见的振荡器之一。这是阿姆斯壮振荡器的进步，而且很容易调整。今天，随着文章的深入，我们将深入探讨它的操作、配置等。
电子振荡器
什么是哈特利振荡器？
哈特利振子是拉尔夫·哈特利于1915年发明的一种谐振子。 LC 振荡器（带有电感器和电容器的电路）决定其振荡频率。您可以调整它们以在射频频带中产生波，因此称为射频振荡器。正弦波信号的射频范围从 30kHz 到 30MHz。
简单的哈特利振荡器
区分振荡器的调谐电路的一个特征是具有一个电容器与两个单抽头电感器并联。更重要的是，它从电感的中心连接处获取振荡所需的反馈信号。
哈特利振荡器工作原理及电路图
一个哈特利振荡器有几个电路元件，如图所示，具有不同的功能。
哈特利振荡器电路图
R1、R2 和 RE 提供所需的电路偏置，而 C2 和 C1 用作耦合电容器。
然后，射频扼流圈（RFC）分别保持电路中直流和交流的状态。这是因为它在直流条件下显示出几乎为零的电抗，因此不会导致直流电容器中断。此外，高频应用中的 RFC 电抗很大，因此您可以将其视为开路。
该电路还具有一个晶体管放大器，可提供 180° 的相移。 L1、L2 和 C 是振荡电路的组成部分，产生振荡频率。
现在，就工作原理而言；
- 如果向电路施加直流电源电压 (VCC)，晶体管的集电极电流将会增加。这将开始为储能电路中的电容器充电。
- 充满电后，电容器将开始通过 L2 和 L1 电感放电。
- 随着电容器放电，电感器将开始充电。
（电感线圈）
注意；
电容器以电场形式存储电荷，而电感器以 的形式存储电荷 磁场 。因此，当电容完全放电时，电感会自动开始充电，反之亦然。
- 连续放电和充电导致输出具有正弦振荡。而且由于我们的幅度也在逐渐减小，我们将主要在输出信号处产生阻尼振荡。幅度减小是由于电感的内阻导致电路中的热量损失（I 2 R)。
- 此外，储能电路在 B 点和 A 点之间提供 180° 相移。但是，C 点保持接地。因此，当 b 为负时，a 将为正。
- 为了长时间维持我们的振荡，我们需要放大阻尼正弦振荡。因此，我们将把储能电路的输出作为输入提供给具有共发射极配置的晶体管。在那里，晶体管将放大正弦信号。
- 接下来，电感L1和L2之间的互感接收反馈信号/能量。
- 之后，槽路中的电容器在接收到放大输出的晶体管的充电能量后，进一步产生正弦振荡。
- 从另一个意义上说，放大的输出可以补偿储能电路产生的热损失。因此，谐振电路在工作频率范围内确保输出幅度恒定，而不是降低幅度。
Hartley 振荡器的振荡频率
您可以计算振荡电路产生的振荡频率，类似于任何并联谐振电路。为此，我们将使用公式；
C 是储能电路中 C1 的电容。
在 Hartley 振荡器中，我们在储能电路中使用了两个电感器。所以，我们的等效电感为；
L 当量 =L 1 +大号 2
在求等效电感时，我们还必须考虑线圈之间的互感。这将是;
L 当量 =L 1 +大号 2 + 2M
最后，我们将振荡频率整理为；
不同配置的哈特利振荡器
并联馈电哈特利振荡器
并联馈电 Hartley 振荡器使用共发射极配置。
一个并联的 Hartley 振荡器
当使用一个电源电压时，分压电阻RB和R1提供固定的偏置电压。
C1 绕过 RE，即稳定温度的发射极扫描电阻器。
然后，电感器 L3 并联馈电集电极，因为 C3 用作耦合电容器和隔直。阻塞和耦合防止集电极短路。
同样，C2 是基极阻塞耦合电容器，可确保基极对地没有短路。
并联哈特利振荡器的操作
在并联电路接收到一些能量后，R1 和 RB 确定初始偏置。同时，从集电极通过 L2 和 L1 到基极的反馈会产生振荡。
注意；
从发射极通过 L2 和 C2 到基极存在一条 AC 路径。该路径类似于通过 L1 和 C3 到收集器的路径。
在振荡期间会产生退化偏差（以及正确的 C1 值）。
分流元件值决定了以下几点：
- RB 和 R1 值提供 C 类偏差，便于启动。
- C1 和 RE 值用于温度稳定。
- 最后，C 类或 B 类偏差值决定了所需的操作效率。
输出最终可以来自电感器到槽路或电容器到集电极。
串联馈电的 Hartley 振荡器
在我们的第二种配置中，串联馈电的 Hartley 振荡器，基极电路也是发射极稳定和分压器偏置的。当您通过槽路电感抽头施加集电极电压时，C3 为信号的电压源分流。此外，它的操作类似于并联馈电电路。
当直流电流流经一段储能电路时，差异就出现了。在这里，Q 因数和振荡器频率稳定性变得低于并联电路。
串联馈电 Hartley 振荡器的电路图
使用运算放大器（运算放大器）的哈特利振荡器
运算放大器的一个主要优点是，您可以使用输入和反馈电阻振荡器单独调整振荡器的增益，运算放大器的布置处于反相模式。因此，可以用公式来表示增益；
A =-Rf/R1
凭什么；
-Rf = 反馈电阻
R1 = 输入电阻
一个 =增益
使用运算放大器的 Hartley 振荡器
在晶体管反相中，增益将略大于或等于 L2 和 L1 的比值。在运算放大器电路版本中，提高了频率稳定性，因为它对储能电路元件的依赖程度最低。但是，晶体管版本和运算放大器版本都有相似的频率方程和工作原理。
哈特利振荡器的优缺点
Hartley 振荡器的优点包括：
- 首先，您可以将单个线圈用作自耦变压器，而不是使用大型变压器。
- 其次，您只需要几个组件，例如两个固定电感器或一个抽头线圈。
- 此外，如果将电容器替换为石英晶体，则可以生成固定频率晶体振荡器的变体。
一夸脱水晶
- 然后，您将能够在所需的固定频率范围内保持输出幅度。
- 最后，您可以使用可变电感器或单个可变电容器来改变频率。
缺点是；
- 很遗憾，您不能将 Hartley 振荡器用于低频振荡。
- 此外，它具有谐波失真，因此不适合需要纯正弦波的应用。幸运的是，您可以通过添加幅度稳定电路来消除失真。
结论
简而言之，Hartley 振荡器有多种应用，例如产生所需频率的正弦波。不仅如此，它们还具有多种配置，例如基于场效应晶体管（FET）放大器、串联或并联等。
您可以联系我们以获取有关 Hartley 振荡器的更多知识。我们随时为您服务。
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