Войти
Генератор Хартли представляет собой электронный генератор схема, в которой частота колебаний определяется настроенной схемой, состоящей из конденсаторов и катушек индуктивности, то есть LC-генератора. Схема была изобретена в 1915 году американским инженером Ральфом Хартли. Отличительной особенностью генератора Хартли является то, что настроенная схема состоит из одного конденсатора, включенного параллельно с двумя последовательно включенными индукторами (или с одной ответвленной катушкой индуктивности), а сигнал обратной связи , необходимый для генерации, берется из центра. соединение двух индукторов.
Оригинальный патентный чертеж Генератор Хартли был изобретен Хартли, когда он работал в исследовательской лаборатории Western Electric Company. Хартли изобрел и запатентовал конструкцию в 1915 году, наблюдая за трансатлантическими испытаниями радиотелефонной системы Bell System; 26 октября 1920 г. ей был выдан патент № 1356 763. Обратите внимание, что базовая схема, показанная ниже, обозначенная как «Схема Хартли с общим стоком», по существу такая же, как и на чертеже патента, за исключением того, что трубка заменена на J-FET, и что аккумулятор для отрицательного смещения сетки не нужен.
В 1946 году Хартли был награжден почетной медалью IRE «За свои ранние работы по колебательным схемам с использованием триодных ламп, а также за раннее признание и ясное изложение фундаментальной взаимосвязи между общим объемом информации, которая может быть передана. по системе передачи с ограниченной полосой пропускания и требуемым временем ". (Вторая половина цитаты относится к работе Хартли в области теории информации, которая в значительной степени проводилась параллельно с Гарри Найквистом.)
Схема Хартли с общим стоком Осциллятор Хартли отличается цепью резервуара, состоящей из двух последовательно соединенных катушек (или, часто, катушек с ответвлениями ), включенных параллельно конденсатору, с усилителем между относительно высокий импеданс во всем резервуаре LC и точка относительно низкого напряжения / высокого тока между катушками. В исходной версии 1915 года в качестве усилительного устройства использовался триод в конфигурации общей пластины (катодный повторитель) с тремя батареями и отдельными регулируемыми катушками. В упрощенной схеме, показанной справа, используется JFET (в конфигурации с общим стоком ), контур резервуара LC (здесь одна обмотка отводится) и одиночный аккумулятор. Схема иллюстрирует работу генератора Хартли:
Варианты простой схемы часто включают способы автоматического уменьшения усиления усилителя для поддержания постоянного выходное напряжение на уровне ниже перегрузки; простая схема, приведенная выше, ограничит выходное напряжение из-за проводимости затвора на положительных пиках, эффективно демпфируя колебания, но не раньше, чем могут возникнуть значительные искажения (паразитные гармоники ). Замена ответвленной катушки на две отдельные катушки, как в исходной схеме патента, по-прежнему приводит к рабочему генератору, но теперь, когда две катушки не являются индуктивностью и, следовательно, частотой, расчет должен быть изменен (см. Ниже), и объяснение Механизм повышения напряжения сложнее, чем сценарий автотрансформатора.
Совершенно другая реализация, использующая ответвленную катушку в схеме обратной связи резервуара LC, заключается в использовании каскада усилителя с общей сеткой (или с общим затвором, или с общей базой), который все еще работает, но обеспечивает усиление по напряжению вместо тока. усиление; ответвитель катушки по-прежнему подключен к катоду (или источнику, или эмиттеру), но теперь это вход (с низким сопротивлением) усилителя; схема разделенного бака теперь снижает сопротивление из-за относительно высокого выходного сопротивления пластины (или стока, или коллектора).
Сравнение генераторов Хартли и Колпитца Генератор Хартли является двойником генератора Колпитса, в котором используется делитель напряжения, состоящий из двух конденсаторов, а не двух катушек индуктивности. Хотя нет необходимости во взаимной связи между двумя сегментами катушки, схема обычно реализуется с использованием катушки с ответвлениями, с обратной связью от ответвления, как показано здесь. Оптимальная точка ответвления (или отношение индуктивностей катушек) зависит от используемого усилительного устройства, которым может быть транзистор с биполярным переходом, полевой транзистор, триод или усилитель практически любого типа (не -инвертирование в этом случае, хотя варианты схемы с заземленной центральной точкой и обратной связью от инвертирующего усилителя или коллектора / стока транзистора также являются обычными), но переходной полевой транзистор (показан) или триод часто используется, поскольку хорошая степень стабильности амплитуды (и, таким образом, уменьшение искажений ) может быть достигнута с помощью простой комбинации утечки в сетке последовательно с затвор или сетка (см. схему Скотта ниже) благодаря проводимости диода на пиках сигнала, создающего достаточное отрицательное смещение для ограничения усиления.
Версия генератора Хартли на операционном усилителе Частота колебаний приблизительно равна резонансной частоте контура резервуара. Если емкость резервуарного конденсатора равна С, а общая индуктивность катушки с ответвлениями равна L, то
Если используются две несвязанные катушки с индуктивностью L 1 и L 2, то
Однако, если две катушки магнитно связаны, общая индуктивность будет больше из-за взаимной индуктивности k
Фактическая частота колебаний будет немного ниже, чем приведено выше, из-за паразитной емкости в катушке и нагрузки транзистором.
Преимущества генератора Хартли:
Недостатки :
