O oscilador Hartley é um eletrônico circuito oscilador em que a frequência de oscilação é determinada pelo circuito sintonizado composto por capacitores e indutores, ou seja, um oscilador LC. O oscilador Hartley foi inventado por Hartley enquanto ele trabalhava no Laboratório de Pesquisa da Western Electric Company. O circuito foi inventado em 1915 pelo engenheiro americano Ralph Hartley. A característica pessoal do oscilador Hartley é que o circuito sintonizado consiste em um único capacitor em paralelo com dois indutores em série ou um único indutor com derivação, e o sinal de feedback necessário para a oscilação é obtido da conexão central dos dois indutores.
O que são osciladores Hartley?
O oscilador Hartley é acoplado indutivamente, osciladores de frequência variável, onde o oscilador pode ser uma série ou alimentação em shunt. Os osciladores Hartley têm a vantagem de ter um capacitor de sintonia e um indutor com derivação central. Este processador simplifica a construção de um circuito oscilador Hartley.
Hartley Oscillator
Circuito do oscilador Hartley e funcionamento
O diagrama do circuito de um oscilador Hartley é mostrado na figura abaixo. Um transistor NPN conectado em uma configuração de emissor comum funciona como o dispositivo ativo no estágio de amplificador. R1 e R2 são resistores de polarização e RFC é o choke de radiofrequência, que fornece o isolamento entre Operação AC e DC .
Em altas frequências, o valor da reatância deste choke é muito alto, portanto, ele pode ser tratado como um circuito aberto. A reatância é zero para a condição CC, portanto, não causa problemas para os capacitores CC. O CE é o emissor capacitor de desvio e RE também é um resistor de polarização. O CC1 e CC2 são os capacitores de acoplamento.
Circuito Oscilador Hartley
Quando a alimentação CC (Vcc) é fornecida ao circuito, a corrente do coletor começa a aumentar e começa com o carregamento do capacitor C. Uma vez que o capacitor C está totalmente carregado, ele começa a descarregar através de L1 e L2 e novamente começa a carregar.
Esta forma de onda de voltagem de trás e de quarta é uma onda senoidal que é pequena e conduz com sua alteração negativa. Ele acabará morrendo, a menos que seja amplificado.
Agora o transistor entra em cena. A onda senoidal gerada por o circuito do tanque é acoplado à base do transistor através do capacitor CC1.
Uma vez que o transistor é configurado como emissor comum, ele pega a entrada do circuito tanque e a inverte para uma onda senoidal padrão com uma alteração positiva inicial.
Assim, o transistor fornece amplificação junto com inversão para amplificar e corrigir o sinal gerado pelo circuito tanque. A indutância mútua entre L1 e L2 fornece o feedback de energia do circuito coletor-emissor para o circuito base-emissor.
A frequência das oscilações neste circuito é
fo = 1 / (2π √ (Leq C))
Onde Leq é a indutância total das bobinas no circuito do tanque é dado como
Leq = L1 + L2 + 2M
Para um circuito prático, se L1 = L2 = L e a indutância mútua são desprezadas, então a frequência das oscilações pode ser simplificada como
fo = 1 / (2π √ (2 L C))
Circuito Oscilador Hartley Usando Op-Amp
O oscilador Hartley pode ser implementado por usando um amplificador operacional e sua disposição típica é mostrada na figura abaixo. Este tipo de circuito facilita o ajuste de ganho usando resistência de feedback e resistência de entrada.
No oscilador Hartley transistorizado, o ganho depende dos elementos do circuito tanque como L1 e L2, enquanto que no oscilador Op-amp, o ganho depende menos dos elementos do circuito tanque e, portanto, fornece maior estabilidade de frequência.
Oscilador Hartley usando Op-Amp
A operação deste circuito é semelhante à versão com transistor do oscilador Hartley. A onda senoidal é gerada pelo circuito de feedback e é acoplada à seção do amplificador operacional. Então essa onda é estabilizada e invertida pelo amplificador.
A frequência de um oscilador é variada usando um capacitor variável no circuito do tanque, mantendo a relação de feedback e a amplitude da saída é constante ao longo de uma faixa de frequência. A frequência das oscilações para este tipo de oscilador é a mesma que o oscilador discutido acima e é dada como
fo = 1 / (2π √ (Leq C))
Onde: Leq = L1 + L2 + 2M
Ou
Leq = L1 + L2
Para gerar a oscilação deste circuito, o ganho do amplificador deve e deve ser selecionado maior ou pelo menos igual à razão de duas indutâncias.
Av = L1 / L2
Se a indutância mútua existe entre L1 e L2 devido ao núcleo comum dessas duas bobinas, então o ganho torna-se
Av = (L1 + M) / (L2 + M)
Vantagens
- Em vez de duas bobinas separadas L1 e L2, uma única bobina de fio desencapado pode ser usada e a bobina aterrada em qualquer ponto desejado junto com ela.
- Usando um capacitor variável ou tornando o núcleo móvel (variando a indutância), a frequência das oscilações pode ser variada.
- São necessários muito poucos componentes, incluindo dois indutores fixos ou uma bobina com derivação.
- A amplitude da saída permanece constante ao longo da faixa de freqüência de trabalho.
Desvantagens
- Ele não pode ser usado como um oscilador de baixa frequência, pois o valor dos indutores torna-se grande e o tamanho dos indutores torna-se grande.
- O conteúdo harmônico na saída deste oscilador é muito alto e, portanto, não é adequado para as aplicações que requerem uma onda senoidal pura.
Formulários
- O oscilador Hartley deve produzir uma onda senoidal com a frequência desejada
- Os osciladores Hartley são usados principalmente como receptores de rádio. Observe também que, devido à sua ampla gama de frequências, é o oscilador mais popular
- O oscilador Hartley é adequado para oscilações na faixa de RF (radiofrequência), até 30MHZ
Portanto, tudo se resume ao funcionamento e às aplicações da teoria do circuito oscilador de Hartley. Esperamos que você tenha entendido melhor este conceito. Além disso, quaisquer dúvidas sobre este conceito ou projetos elétricos e eletrônicos , dê suas sugestões valiosas, comentando na seção de comentários abaixo. Aqui está uma pergunta para você, qual é a função principal do Hartley Oscillator?
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