哈特萊振盪器

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哈特萊振盪器(英語:Hartley oscillator),又稱赫特利振盪器電感三點式振盪器[1],是一種由電容電感調諧電路(即LC振盪器)決定振盪頻率的電子振盪器電路。該電路是美國工程師雷夫·哈特萊英語Ralph Hartley於1915年發明的。Hartley振盪器的特點是調諧電路由一個電容器與串聯的兩個電感(或單抽頭電感)並聯,振盪所需的反饋信號取自兩電感連接的中心。

操作[編輯]

共汲極哈特萊電路

Hartley振盪器的突出特點是諧振電路包含兩個串聯線圈(或者通常用抽頭線圈)與電容器並聯,在相對高阻態的LC槽電路和線圈間,相對低電壓/高電流點之間有一個放大器。

1905年的原始版本使用一個三極體作為屏極接地(陰極跟隨器)組態中的放大器件,含有三節電池,以及獨立可調線圈。右圖顯示的簡化電路使用一個JFET共汲極極組態)、一個LC諧振電路(這裡的單繞組是抽頭的)和一個單電池。該電路說明了Hartley振盪器的操作:Circuit operation[可疑]

  • JFET的源極(若使用BJT則是發射極;三極體則是陰極)的輸出與它的柵極(基極)的信號同相位,電壓與它的輸入(整個槽電路兩端的電壓)粗略相等,但電流被放大了,即它是作為電流緩衝器電壓控制電壓源英語Sallen–Key topology
  • 然後這個低阻態輸出送入到線圈抽頭中,有效地進入一個可以提高電壓的自耦變壓器,需要比較高的電流(相對於線圈頂部的電流來說)。
Hartley振盪器的運算放大器版本

振盪頻率約為槽電路的諧振頻率。若槽路電容器的電容為 C 而抽頭電感的總電感L,則

若使用了電感為 L1L2 兩個非耦合的線圈

然而,如果兩個線圈磁耦合,總電感會因互感 k 而增大[3]

由於線圈中的寄生電容和電晶體的負載,實際振盪頻率將略低於上述。

Hartley振盪器的優點包括:

  • 頻率可以使用一個可變電容器進行調整,電容器的一邊可接地
  • 輸出幅度保持恆定的頻率範圍內
  • 需要一個抽頭線圈或兩個固定電感,以及很少的其他組件
  • Easy to create an accurate fixed-frequency crystal oscillator variation by replacing the capacitor with a (parallel-resonant) quartz crystal or replacing the top half of the tank circuit with a crystal and grid-leak resistor (as in the Tri-tet oscillator).

缺點包括:

  • 如果從放大器,而不是直接從LC電路(除非採用振幅穩定電路),則會得到諧波豐富的輸出。

參見[編輯]

參考文獻[編輯]

  1. ^ 康華光, 电子基础技术.模拟部分 6th, 北京: 高等教育出版社, 2014-12, ISBN 978-7-04-038480-2 
  2. ^ http://www.learnabout-electronics.org/Oscillators/osc21.php頁面存檔備份,存於網際網路檔案館) The Hartley Oscillator
  3. ^ Jim McLucas, Hartley oscillator requires no coupled inductors, EDN October 26, 2006 存档副本. [2008-12-10]. (原始內容存檔於2008-07-04). 
  • US 1356763,Hartley, Ralph Vinton Lyon,「Oscillation Generator」,發表於June 1, 1915,發行於October 26, 1920 
  • Langford-Smith, F., Radiotron Designer's Handbook 4th, Sydney, Australia: Amalgamated Wireless Valve Company Pty., Ltd., 1952 
  • Record, F. A.; Stiles, J. L., An Analytical Demonstration of Hartley Oscillator Action, Proceedings of the IRE, June 1943, 31 (6), ISSN 0096-8390, doi:10.1109/jrproc.1943.230656 
  • Rohde, Ulrich L.; Poddar, Ajay K.; Böck, Georg, The Design of Modern Microwave Oscillators for Wireless Applications: Theory and Optimization, New York, NY: John Wiley & Sons, May 2005, ISBN 0-471-72342-8 
  • Vendelin, George; Pavio, Anthony M.; Rohde, Ulrich L., Microwave Circuit Design Using Linear and Nonlinear Techniques, New York, NY: John Wiley & Sons, May 2005, ISBN 0-471-41479-4 

外部連結[編輯]