ما هو Hartley Oscillator: الدائرة والعمل وتطبيقاتها

جرب أداة القضاء على المشاكل





مذبذب هارتلي إلكتروني دارة مذبذب حيث يتم تحديد تردد التذبذب بواسطة الدائرة المضبوطة المكونة من المكثفات والمحاثات ، أي مذبذب LC. اخترع هارتلي مذبذب هارتلي أثناء عمله في مختبر الأبحاث التابع لشركة ويسترن إلكتريك. تم اختراع الدائرة في عام 1915 بواسطة المهندس الأمريكي رالف هارتلي. الميزة الشخصية لمذبذب هارتلي هي أن الدائرة المضبوطة تتكون من مكثف واحد بالتوازي مع محاثين متسلسلين أو مغو منفرد ، وأن إشارة التغذية المرتدة اللازمة للتذبذب مأخوذة من الوصلة المركزية للمحثين.

ما هي مؤشرات هارتلي؟

مذبذب هارتلي مقترن حثيًا ، مذبذبات التردد المتغير حيث قد يكون المذبذب سلسلة أو تحويلة. مذبذبات هارتلي هي ميزة وجود مكثف ضبط واحد ومحث واحد في المنتصف. يبسط هذا المعالج بناء دائرة مذبذب هارتلي.




مذبذب هارتلي

مذبذب هارتلي

حلبة هارتلي المذبذب والعمل

يظهر الرسم البياني لمذبذب هارتلي في الشكل أدناه. ترانزستور NPN متصل في تكوين باعث مشترك يعمل كجهاز نشط في مرحلة مكبر الصوت. R1 و R2 هما مقاومات منحازة و RFC هو خانق التردد اللاسلكي ، والذي يوفر العزلة بين تشغيل AC و DC .



عند الترددات العالية ، تكون قيمة التفاعل لهذا الخانق عالية جدًا ، وبالتالي يمكن التعامل معها على أنها دائرة مفتوحة. تكون المفاعلة صفرًا لظروف التيار المستمر ، وبالتالي لا تسبب أي مشكلة لمكثفات التيار المستمر. CE هو الباعث مكثف تجاوز و RE هو أيضًا مقاوم متحيز. CC1 و CC2 هما مكثفات اقتران.

حلبة هارتلي المذبذب

حلبة هارتلي المذبذب

عندما يتم إعطاء التيار المستمر (Vcc) للدائرة ، يبدأ تيار المجمع في الارتفاع ويبدأ بشحن المكثف C. بمجرد شحن المكثف C بالكامل ، يبدأ في التفريغ عبر L1 و L2 ويبدأ الشحن مرة أخرى.

شكل موجة الجهد الخلفي والرابع هذا عبارة عن موجة جيبية صغيرة وتؤدي إلى تغييرها السلبي. سوف يموت في النهاية ما لم يتم تضخيمه.


الآن يأتي الترانزستور في الصورة. تم إنشاء الموجة الجيبية بواسطة دائرة الخزان يقترن بقاعدة الترانزستور من خلال المكثف CC1.

نظرًا لأن الترانزستور تم تكوينه كباعث مشترك ، فإنه يأخذ المدخلات من دائرة الخزان ويعكسها إلى موجة جيبية قياسية مع تغيير إيجابي رئيسي.

وهكذا يوفر الترانزستور التضخيم مع الانقلاب لتضخيم وتصحيح الإشارة الناتجة عن دارة الخزان. يوفر الحث المتبادل بين L1 و L2 تغذية مرتدة للطاقة من دائرة المجمع-الباعث إلى دائرة الباعث الأساسي.

تردد التذبذبات في هذه الدائرة هو

fo = 1 / (2π √ (Leq C))

حيث يتم إعطاء Leq هو الحث الكلي للملفات في دائرة الخزان على النحو

Leq = L1 + L2 + 2M

بالنسبة لدائرة عملية ، إذا تم إهمال المحاثة المتبادلة L1 = L2 = L ، فيمكن تبسيط تردد التذبذب

fo = 1 / (2π √ (2 لتر ج))

حلبة هارتلي المذبذب باستخدام Op-Amp

يمكن تنفيذ مذبذب هارتلي بواسطة باستخدام مكبر تشغيلي ويرد ترتيبها النموذجي في الشكل أدناه. يسهل هذا النوع من الدوائر ضبط الكسب باستخدام مقاومة التغذية الراجعة ومقاومة الإدخال.

في مذبذب هارتلي الترانزستور ، يعتمد الكسب على عناصر دائرة الخزان مثل L1 و L2 بينما في Op-amp مذبذب يعتمد بشكل أقل على عناصر دائرة الخزان وبالتالي يوفر استقرارًا أكبر للتردد.

مذبذب Hartley باستخدام Op-Amp

مذبذب Hartley باستخدام Op-Amp

يشبه تشغيل هذه الدائرة إصدار الترانزستور لمذبذب هارتلي. يتم إنشاء الموجة الجيبية بواسطة دائرة التغذية الراجعة ويتم اقترانها بقسم المرجع. ثم يتم تثبيت هذه الموجة وعكسها بواسطة مكبر الصوت.

يتنوع تردد المذبذب باستخدام مكثف متغير في دائرة الخزان ، مع الحفاظ على نسبة التغذية المرتدة وسعة الخرج ثابتة على مدى تردد. تواتر التذبذبات لهذا النوع من المذبذب هو نفس المذبذب المذكور أعلاه ويعطى

fo = 1 / (2π √ (Leq C))

Where: Leq = L1 + L2 + 2M
أو
Leq = L1 + L2

لتوليد التذبذب من هذه الدائرة ، يجب ويجب اختيار كسب مكبر الصوت أكبر من أو على الأقل يساوي نسبة اثنين من المحاثات.

Av = L1 / L2

إذا كان الحث المتبادل موجودًا بين L1 و L2 لأن النواة المشتركة لهذين الملفين ، فإن الكسب يصبح

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

مزايا

  • بدلاً من ملفين منفصلين L1 و L2 ، يمكن استخدام ملف واحد من الأسلاك العارية وتثبيت الملف عند أي نقطة مرغوبة معه.
  • باستخدام مكثف متغير أو بجعل القلب متحركًا (تغيير الحث) ، يمكن تغيير تردد التذبذبات.
  • هناك حاجة إلى عدد قليل جدًا من المكونات ، بما في ذلك إما اثنين من المحاثات الثابتة أو الملف المرن.
  • يظل اتساع الخرج ثابتًا على مدى تردد العمل.

سلبيات

  • لا يمكن استخدامه كمذبذب منخفض التردد لأن قيمة المحرِّضات تصبح كبيرة ويصبح حجم المحرِّضات كبيرًا.
  • المحتوى التوافقي في خرج هذا المذبذب مرتفع جدًا وبالتالي فهو غير مناسب للتطبيقات التي تتطلب موجة جيبية نقية.

التطبيقات

  • يقوم مذبذب هارتلي بإنتاج موجة جيبية بالتردد المطلوب
  • تستخدم مذبذبات هارتلي بشكل أساسي كمستقبلات راديو. لاحظ أيضًا أنه نظرًا لمجموعته الواسعة من الترددات ، فهو المذبذب الأكثر شيوعًا
  • مذبذب هارتلي مناسب للتذبذبات في نطاق التردد اللاسلكي ، حتى 30 ميجا هرتز

وبالتالي ، فإن هذا كله يتعلق بعمل وتطبيقات نظرية دارة مذبذب هارتلي. نأمل أن يكون لديك فهم أفضل لهذا المفهوم. علاوة على ذلك ، فإن أي شكوك بخصوص هذا المفهوم أو مشاريع كهربائية وإلكترونية ، يرجى تقديم اقتراحاتكم القيمة من خلال التعليق في قسم التعليقات أدناه. هنا سؤال لك، ما هي الوظيفة الرئيسية لمذبذب هارتلي؟

اعتمادات الصورة:

  • حلبة هارتلي المذبذب كالكتاون
  • حلبة هارتلي المذبذب باستخدام Op-Amp nptel