Hartley ostsillaator: erinevus redaktsioonide vahel

Eemaldatud sisu Lisatud sisu
P näpukas
PResümee puudub
1. rida:
[[File:Hartley1.jpg|thumb|Joonis 1. Hartley ostsillaatori võnkering]]
 
'''Hartley ostsillaator''' on induktiivne kolmpunktlülitus, mida kasutatakse peamiselt siinusvõnkumiste tekitamiseks kindlatel [[sagedus|sagedustel]]. Hartley ostsillaatori [[võnkering]] koosneb kahest jadamisi ühendatud [[induktiivpool|induktiivpoolist]] ningja nendega rööbiti ühendatud [[kondensaator|kondensaatorist]]. Praktikas kasutatakse kahe induktiivpooli asemel ühte harundiga pooli.
 
Hartley [[ostsillaator|ostsillaatori]] korral jagatakse võnkeringi ahel induktiivsuse pooles kaheks ning [[tagasiside|positiivne tagasiside]], mis on vajalik [[võnkumine|võngete]] tekkimiseks, võetakse kahe induktiivpooli vahelt.
7. rida:
Hartley ostsillaator ei tekita kuigi stabiilset sagedust, kuid ta võimaldab seda ümber häälestada küllalt laias sagedusvahemikus.
 
Hartley ostsillaatori ahela töötas välja Ameerika insener Ralph Hartley 1915. aastal , kuid patendi sellele sai ta alles 1920. aastal<ref>1. [https://en.wikipedia.org/wiki/Hartley_oscillator Hartley ostsillaator]</ref>.
 
Joonisel 1 on kujutatud Hartley ostsillaatori [[ostsillaator|''LC''-võnkering]]. Harund kahe induktiivpooli vahel on positiivse tagasiside jaoks ning ühendatud [[transistor|transistori]] emitteriga, ülejäänud harud on vajalikud võnkeahela ühendamiseks [[võimendi|transistorvõimendi]] baasi ja kollektori vahele, seega võnkering on ühendatud transistoriga kolme punkti kaudu, millest tuleneb ka ahela nimetus – induktiivne kolmpunktlülitus.
34. rida:
Reaalsetes skeemides on ostsillaatori tegelik sagedus veidi madalam induktiivpooli parasiitkomponentide tõttu. Ostsillaator stabiilseks tööks, peab [[elektroonikakomponent|aktiivelemendi]] võimendus olema suurem kui sumbuvus induktiivses [[pingejagur|pingejaguris]]. Hartley ostsillaatorit saab kasutada muutuva sagedusega ostsillaatorina, kasutades häälestatavat kondensaatorit sageduse reguleerimiseks. Sagedust saab muuta ka induktiivpooliga, muutes induktiivpooli keerdude vahekaugust, kuid see meetod ei ole kuigi mugav ja praktiline.
 
Hartley ostsillaator on elektriliselt sarnane [[colpittsi ostsillaator|Colpitts'iColpittsi ostsillaatoriga]], mille kolmpunktlülitus koosneb kahest jadaühenduses olevast kondensaatorist ja nendega rööbiti asetsevast induktiivpoolist ning mille tagasiside võetakse mahtuvuslikust pingejagurist.
 
== Hartley ostsillaatori kolm tüüpi ==
42. rida:
*Hartley ostsillaator, mille ehitusse kuulub ühe harundiga induktiivpool, kus positiivne tagasiside, mis on vajalik võngete jaoks, tekib induktiivse või elektromagnetilise sidestuse tõttu ostsillaatori sisendi ja väljundi vahel <ref>5. I.M. Gottlieb. "Practical Oscillator Handbook", Elsevier, US, 1997. 145</ref>. Harundiga induktiivpool tagab paremat vastastikust induktiivsust.
 
*Hartley ostsillaator, kus ühe harundiga induktiivpooli asemel kasutatakse kaks iseseisvat induktiivpooli ''L''<sub>1</sub> ja ''L''<sub>2</sub> , mis ei ole omavahel magnetiliselt sidestatud on kujutatud joonisel. [[vastastikune induktsioon|Vastastikune induktiivsus]] ostsillaatori sisendi ja väljundi vahel puudub. Sellise ehituse korral tagab võnkumiseks vajalikku tagasisidet transistorvõimendi sisendmahtuvus ''C'' kollektori ja baasi vahel. Seega Hartley ostsillaator mille induktiivpoolide vahel puudub elektromagnetiline sidestus ostsilleerub seetõttu, et koormus paistab kollektorile indkutiivse koormusena sagedustel, mis on veidi madalamad kui võnkeringi võnkesagedus ''f''<sub>0</sub> ning baasiahel avaldab negatiivset takistust võnkeringile, mille mõjul võnkering hakkabki ostsileeruma<ref>6. I.M. Gottlieb. "Practical Oscillator Handbook", Elsevier, US, 1997. 146</ref>
 
* Hartley ostsillaator, kus ühe harundiga induktiivpooli asemel kasutatakse kaks iseseisvat induktiivpooli ning väga väikse sisendmahtuvusega transistorvõimendit, mille tõttu positiivne tagasiside ei tekita võnkumisi. Sellisel juhul tuleb ostsillatoriga opereerida väga madalatel sagedustel kuni mõnisada [[herts|hertsi]]. Skeem ostsilleerub kui anname sobiva võimenduse, sest sellistes tingimustes sisaldab Hartley ostsillaatori võnkering ka [[faas|faasi]] muutvat ahelat, kus väljundi energia, mida juhitakse tagasi sisendisse, on 180° võrra nihkes<ref>7. I.M. Gottlieb. "Practical Oscillator Handbook", Elsevier, US, 1997. 146</ref>
57. rida:
Pingeallika sisselülitamisel transistor avaneb ja kollektori vool suureneb mille tulemusena hakkab kondensaator ''C''<sub>1</sub> laaduma. Kui kondensaator ''C''<sub>1</sub> on täis laadunud, hakkab ta tühjenema läbi induktiivpooli ''L''<sub>1</sub>. Kondensaatori tühjenemisel muutub sellel salvestatud elektrostaatiline energia induktiivpooli [[magnetvoog|magnetvooks]]. Pidev energia ülekandumine kondensaatori ja induktiivpooli vahel tekitab sumbuvaid võnkumisi. Võnkeringis kaduma läinud energia kompenseeritakse transistorvõimendiga, mille tulemusel tekivad sumbumatud ehk stabiilsed võnkumised.
 
Transistori väljundpinge (pinge kollektoril ja emitteril) on induktiivpooli ''L''<sub>1</sub> väljundpigega samas faasis. Kuna kahe induktiivpooli vahel olev haru on maandatud, siis pinge induktiivpoolil ''L''<sub>2</sub> on 180° võrra nihkes võrreldes induktiivpooli ''L''<sub>1</sub> pingega. Pinge poolil ''L''<sub>2</sub> moodustab tagasiside pinge transistori baasil, mis tekitab 180° faasinihke võrreldes transistoriga Q1, sellele liitub transistori enda poolt tekitatud 180° faasimuutus, mille tulemusena saadakse sisendi ja väljundi vahele 360° faasinihe ning stabiilsed võnkumised.
 
Hartley ostsillaatori tagasisideahela ülekandetegur on leitav valemiga:
67. rida:
 
* amplituudi tingimus: <math>K{\gamma}\ge1</math> ehk võnkumiste tekkimiseks, peab <math>K{\gamma}>1</math> ja stabiilsete võnkumiste korral peab <math>K{\gamma}=1</math>,
:signaal võimendatakse korraks, et tekiksid võnkumised, mis seejärel stabiliseeruvad ningja jäävad püsivaks seni, kuni viimane võrdus kehtib.
 
* faasitingimus: ''φK'' + ''φ''<math>{\gamma}</math>'' = ''2<math>\pi</math>n'', ''n'' = 0, 1, 2,...
92. rida:
 
=== Puudused ===
Kõrgematel sagedustel on induktiivpoolidel suurem takistus, mis põhjustab võimsuse vähenemist võnkeringis ningja ribalaiuse suurenemist. Lisaks hakkavad skeemile kõrgetel sagedustel avaldama mõju ka induktiivpooli parasiittakistus ja parasiitmahtuvus. Kõrgetel sagedustel hakkab induktiivpool käituma nagu kondensaator.
 
== Viited ==