Hartli oscilator — разлика између измена
Садржај обрисан Садржај додат
Нема описа измене |
Нема описа измене |
||
Ред 1:
{{почетник|7|12|2011}}
Glavni nedostaci kola LC oscilatora su ti što nemaju sredstva za kontrolu amplitude oscilacija i, takođe, vrlo je teško podesiti
Ipak, moguće je vratiti tačno odgovarajuću količinu napona za konstantne oscilacije amplituda. Ako vratimo više nego što je potrebno, amplituda oscilacija može biti kontrolisana pomičući pojačalo tako da, ukoliko oscilacije porastu u amplitudi, prednapon je povećan i pojačanje pojačala je smanjeno. Ukoliko se amplituda oscilacija smanji, prednapon se smanjuje, a pojačanje se povećava, povećavajući tako povraćaj. Na ovaj način, amplituda oscilacija se održava stalnom, koristeći proces poznat kao '''Automatic Base Bias'''.
Velika prednost '''Automatic Base Bias'''-a u oscilatoru kontrolisanog napona je ta što se oscilator može napraviti efikasnijim obezbjeđujući prednapon klase B, a čak i prednapon klase C stanja tranzistora.
U '''Hartli oscilatoru''' podešeno LC (rezonantno kolo) kolo je povezano između
'''Osnovno kolo Hartli oscolatora'''
Kada kolo osciluje, napon u tački X (elektroda), u odnosu na tačku Y (predajnik), je 180o van faze sa naponom u tački Z (baza) u odnosu na tačku Y. Na frekvenciji oscilovanja, impedansa nosivosti kolektora je otporna i povećanje napona u bazi prouzrokuje pad napona na kolektoru. Zatim, tu je promjena faze za 180o u naponu između baze i kolektora i to zajedno sa originalnom promjenom faze od 180 stepeni u povratnoj sprezi daje ispravan odnos faze pozitivne povratne informacije za oscilacije koje će se održavati.
Iznos povraćaja zavisi od položaja “tačaka račvanja” induktora. Ako je ovo pomjereno bliže kolektoru količina povraćaja se povećava, ali izlaz između kolektora i zemlje se smanjuje i obrnuto. Otpornici R1 i R2 pružaju uobičajene stabilizacije prednapona jednosmjerne (DC) struje za tranzistor na uobičajen način, dok kondezatori djeluju kao DC blokirajući kondezatori.
U prikazanom kolu Hartli oscilatora, DC kolektorska struja teče kroz dio kalema i iz tog razloga za kolo se kaže da je “napojeno u serijama”, sa frekvencijom Hartli oscilatora koja je data kao:
f= 1/(2π√(L_T∙C))
LT=L1+L2+2M
'''Napomena''': LT je ukupna kumulativno združena induktivnost ako su korišćena dva odvojena kalema, uključujući njihovu međusobnu induktivnost M.
Frekvencija osilovanja se može podesiti promjenom “podešavanja” kondezatora C, ili mijenjanjem položaja gvožđa prašine jezgra unutar kalema (induktivno podešavanje) što daje izlaz u širokom opsegu frekvencija čineći ga na taj način vrlo lakim za podešavanje. Takođe, '''Hartli oscillator''' proizvodi izlaznu amplitudu koja je konstantna u cijelom frekventnom opsegu.
Kao što je i Hartli oscilator (iznad) napojen serijama, tako je moguće i povezati podešeno kolo rezervoara preko pojačavača kao šant – napojen oscillator kao što je prikazano u nastavku.
'''Kolo Hartli oscilatora sa šantom'''
U šantom napojenom Hartli oscilatoru i naizmjenične (AC) i jednosmjerne (DC) komponente kolektorske struje imaju odvojene putanje oko kola. Kako je komponenta DC struje blokirana kondezatorom C2, struja ne teče kroz induktivni kalem L, i manje energije je utrošeno u podešenom kolu. Radio frekvencija Coil (RFC), L2 je radio frekvencija prigušivača koji ima visoke reaktanse na frekvenciji oscilovanja, tako da većina radio frekvencija struje je primijenjena na LC podešavanje kola rezervoara preko kondezatora, C2 kao komponenta DC struje koja prolazi kroz L2 napajanje. Otpornik može da se koristi mjesto RFC kalema L i L2, ali efikasnost će biti manja.
Primjer:
Kolo Hartli oscilatora, koje ima dva pojedinačna induktiviteta od po 0.5 [mH], dizajniran je da rezonira paralelno sa promjenljivim kondezatorom koji se može mijenjati od 100 [pF] do 500 [pF]. Odrediti gornje i donje frekvencije oscilovanja, a takođe i propusni opseg Hartli oscilatora.
Frekvencija oscilovanja za Hartli oscilator je data kao:
foscilovanja= 1/(2π√(L∙C))
Kolo se sastoji od dva induktivna kalema u serijama, tako da je ukupna induktivnost data kao:
LT=L1+L2=0.5+0.5=1.0 [mH]
Gornja frekvencija:
fG= 1/(2π√(1∙100))= 1/(2∙3.14√(1∙10^(-13) )) = 503 228 [Hz] = 503.228 [kHz]
Donja frekvencija:
fD= 1/(2π√(1∙500))= 1/(2∙3.14√(5∙10^(-13) )) = 225 050 [Hz] = 225.050 [kHz]
Propusni opseg:
B = fG-fD = 503.228 - 225.050 = 278.178 [kHz]
'''Hartli oscillator u korišćenju OP-a'''
Kao i korišćenje bipolarnog spojnog tranzistora (BJT) kao pojačavača aktivne faze Hartli oscilatora, možemo takođe koristiti ili tranzistor sa efektom polja (FET) ili operacioni pojačavač (OP). Rad OP-a Hartli oscilatora je potpuno isti kao i za verziju tranzistora sa frekvencijom rada koja se izračunava na isti način. Razmotrimo sledeće kolo:
'''OP kolo Hartli oscilatora'''
Prednost izgradnje Hartli oscilatora koristeći operacioni pojačavač kao njegovu aktivnu fazu je što povećanje pojačanja može se vrlo lako podesiti koristeći povratne otpornike R1 i R2. Kao i kod oscilatora tranzistora gore pomenutog, povećanje kola mora biti takođe jednako ili malo veće od odnosa L1/L2. Ako su dva induktivna kalema namotana na zajedničkom jezgru i ako postoji uzajamna induktivnost M, onda odnos postaje (L1 + M) / (L2 + M).
'''Rezime Hartli oscilatora'''
Da rezimiramo, Hartli oscilator se sastoji od paralelnog LC rezonantnog rezervoara kola čija je povratna veza ostvarena putem induktivne pregrade. Kao i većina kola oscilatora, Hartli oscilator postoji u više oblika, sa najčešćim oblikom poput kola tranzistora gore pomenutog sa kolom podešenog rezervoara koji ima kalem tako namješten da snadbije dio izlaznog signala nazad do predajnika tranzistora. Kako je izlaz predajnika tranzistora uvijek u „u fazi“ sa izlazom na kolektor, ovaj povratni signal je pozitivan. Frekvencija oscilovanja koja je napon sinusoidalnog oblika je određena rezonantnom frekvencijom rezervoara kola.
| |||