Hartley オシレーター – 一定の振幅を維持するための最良の選択

電子発振器は、DC 電力を AC 信号に変換する電子回路です。周波数選択フィルターのタイプに応じて、RC オシレーターまたは LC オシレーターにグループ化できます。

ラジオ受信機や RF オシレーターとしてよく見かけるオシレーターの 1 つは、Hartley Oscillators です。これは Armstrong 発振器からの進歩であり、調整が簡単です。今日は、記事を進めながら、その操作、構成などについて詳しく説明します。

電子発振器

ハートレーオシレーターとは?

1915 年に Ralph Hartley によって発明された Hartley オシレータは、ハーモニックオシレータの一種です。 LC 発振器 (インダクタとコンデンサを含む回路) は、その発振周波数を決定します。それらを調整して、RF 発振器として知られる無線周波数帯域で波を生成できます。正弦波信号の RF 範囲は 30kHz ～ 30MHz です。

単純なハートレーオシレータ

発振器の同調回路を区別する機能で、1 つのコンデンサが 2 つのシングルタップインダクタと並列に接続されています。さらに、インダクタの中心接続から発振に必要なフィードバック信号を受け取ります。

ハートレー発振器の動作原理と回路図

ハートレー発振器には、図のように機能の異なるいくつかの回路コンポーネントがあります。

ハートレー発振器の回路図

R1、R2、および RE は必要な回路バイアスを提供し、C2 と C1 はカップリングコンデンサとして機能します。

そして、無線周波数チョークコイル（RFC）は、回路内のDCとACの状態を別々に維持します。これは、DC 条件でリアクタンスがほぼゼロであるため、DC コンデンサに障害が発生しないためです。また、高周波用途での RFC リアクタンスは大きいため、オープンと見なすことができます。

この回路には、180°の位相シフトを提供するトランジスタ増幅器もあります。タンク回路のコンポーネントである L1、L2、および C は、発振周波数を生成します。

さて、動作原理に関して;

DC 電源電圧 (VCC) を回路に印加すると、トランジスタのコレクタ電流が増加します。これにより、タンク回路のコンデンサの充電が開始されます。
フル充電後、コンデンサは L2 および L1 インダクタを介して放電を開始します。
コンデンサが放電すると、インダクタが充電を開始します。

(インダクタコイル)

注;

コンデンサは電界に電荷を蓄えますが、インダクタはの形で蓄えます磁場 .したがって、コンデンサが完全に放電すると、インダクタは自動的に充電を開始し、その逆も同様です。

連続的な放電と充電により、正弦波振動を有する出力が得られます。また、振幅も徐々に減少しているため、出力信号の振動が大幅に減衰します。振幅の減少は、回路内の熱損失 (I² ) をもたらすインダクタの内部抵抗によるものです。 R）。
さらに、タンク回路はポイント B と A の間で 180° の位相シフトを提供します。ただし、ポイント C は接地されたままです。したがって、b が負の場合、a は正になります。
振動を長時間維持するには、減衰正弦波振動を増幅する必要があります。そのため、タンク回路の出力を共通エミッタ構成のトランジスタへの入力として提供します。そこで、トランジスタは正弦波信号を増幅します。
次に、インダクタ L1 と L2 の間の相互インダクタンスがフィードバック信号/エネルギーを受け取ります。
その後、タンク回路のコンデンサは、出力が増幅されたトランジスタから充電エネルギーを受け取った後、さらに正弦波振動を生成します。
別の意味では、増幅された出力は、タンク回路が被った熱損失を補償します。したがって、タンク回路は、振幅を減少させるのではなく、動作周波数範囲にわたって一定の出力振幅を保証します。