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之前我们聊过皮尔斯振荡电路和Colpitts振荡器电路,对于忘记的朋友们,可以轻松跳转回顾。现在,我们开始新的主题。
哈特利振荡器原理详解
哈特利振荡器(也称为哈特莱振荡器)是一种电感三点式振荡电路。其振荡频率由LC调谐电路(即由电容和电感组成的电路)决定(如图所示)。这种振荡器通常用于产生射频波段的波,也被称为RF振荡器。
在哈特利振荡器中,调谐LC电路连接在晶体管放大器的集电极和基极之间。就振荡电压而言,发射器连接到调谐电路线圈上的分接点。调谐LC谐振电路的反馈部分取自电感线圈的中心,甚至是两个与可变电容器并联的独立线圈串联。
哈特利振荡器电路可以由使用单个线圈(类似于自耦变压器)或一对串联线圈与单个电容并联的任何配置制成。
当电路发生振荡时,集电极(X点)处的电压与基极(Y点)和发射极(Z点)处的电压存在180°的异相关系。集电极负载的阻抗在振荡频率下是电阻性的,基极电压的增加会导致集电极电压的降低。
基极和集电极之间的电压存在180°的相位变化,这与反馈回路中的原始180°相移一起为要维持的振荡提供了正反馈的正确相位关系。
关于哈特利振荡器的更多细节
反馈量取决于电感器“分接点”的位置。当移近集电器时,反馈量会增加,但收集器和大地之间的输出会减少,反之亦然。电阻R1和R2以正常方式为晶体管提供通常的稳定直流偏置,而电容则充当隔直电容。
除了上述的串联馈电哈特利振荡器,还有并联馈电的哈特利振荡器。在并联振荡器中,集电极电流的交流和直流分量在电路周围有独立的路径。由于直流分量被电容器阻挡,电感线圈中没有直流电流流过,因此在调谐电路中浪费的功率更少。
除了使用双极结型晶体管(T)作为哈特利振荡器的放大器有源级外,还可以使用场效应晶体管(FET)或运算放大器(op-amp)。运算放大器哈特利振荡器的操作频率以与晶体管版本相同的方式计算。
无论使用哪种有源级,关键在于确保电路的增益等于或略大于L1/L2的比率。如果两个电感线圈绕在一个共同的磁芯上并且存在互感M,则比率变为(L1+M)/(L2+M)。
总结与期望
哈特利振荡器是一种高效、稳定的振荡电路,可用于产生射频范围内的正弦波。希望大家能通过学习这种振荡器的原理和应用,更好地理解电子电路的工作原理。感谢大家的支持与学习,期待在未来能有更多的合作与交流。
让我们共同进步,再见!