El oscilador Hartley es un circuito oscilador en el que la frecuencia de oscilación está determinada por el circuito sintonizado que consta de condensadores e inductores, es decir, un oscilador LC. El oscilador Hartley fue inventado por Hartley mientras trabajaba en el Laboratorio de Investigación de la Western Electric Company. El circuito fue inventado en 1915 por el ingeniero estadounidense Ralph Hartley. La característica personal del oscilador Hartley es que el circuito sintonizado consta de un solo capacitor en paralelo con dos inductores en serie o un solo inductor con derivación, y la señal de retroalimentación necesaria para la oscilación se toma de la conexión central de los dos inductores.
¿Qué son los osciladores Hartley?
El oscilador Hartley está acoplado inductivamente, osciladores de frecuencia variable donde el oscilador puede ser en serie o en derivación. Los osciladores Hartley tienen la ventaja de tener un condensador de sintonización y un inductor con toma central. Este procesador simplifica la construcción de un circuito oscilador Hartley.
Oscilador Hartley
Circuito del oscilador Hartley y funcionamiento
El diagrama de circuito de un oscilador Hartley se muestra en la siguiente figura. Un transistor NPN conectado en una configuración de emisor común funciona como el dispositivo activo en la etapa del amplificador. R1 y R2 son resistencias de polarización y RFC es el estrangulador de radiofrecuencia, que proporciona el aislamiento entre Operación AC y DC .
A altas frecuencias, el valor de reactancia de este estrangulador es muy alto, por lo que puede tratarse como un circuito abierto. La reactancia es cero para la condición de CC, por lo que no causa ningún problema para los capacitores de CC. El CE es el emisor condensador de derivación y RE también es una resistencia de polarización. CC1 y CC2 son los condensadores de acoplamiento.
Circuito del oscilador Hartley
Cuando se da el suministro de CC (Vcc) al circuito, la corriente del colector comienza a aumentar y comienza con la carga del condensador C. Una vez que el condensador C está completamente cargado, comienza a descargarse a través de L1 y L2 y nuevamente comienza a cargar.
Esta forma de onda de voltaje posterior y cuarta es una onda sinusoidal que es pequeña y conduce con su alteración negativa. Eventualmente se extinguirá a menos que se amplifique.
Ahora el transistor entra en escena. La onda sinusoidal generada por el circuito del tanque está acoplado a la base del transistor a través del condensador CC1.
Dado que el transistor está configurado como emisor común, toma la entrada del circuito del tanque y la invierte a una onda sinusoidal estándar con una alteración positiva principal.
Por lo tanto, el transistor proporciona amplificación junto con inversión para amplificar y corregir la señal generada por el circuito del tanque. La inductancia mutua entre L1 y L2 proporciona la retroalimentación de energía del circuito colector-emisor al circuito base-emisor.
La frecuencia de oscilaciones en este circuito es
fo = 1 / (2π √ (Leq C))
Donde Leq es la inductancia total de las bobinas en el circuito del tanque se da como
Leq = L1 + L2 + 2M
Para un circuito práctico, si L1 = L2 = L y se desprecia la inductancia mutua, entonces la frecuencia de las oscilaciones se puede simplificar como
fo = 1 / (2π √ (2 L C))
Circuito del oscilador Hartley con amplificador operacional
El oscilador Hartley se puede implementar mediante usando un amplificador operacional y su disposición típica se muestra en la siguiente figura. Este tipo de circuito facilita el ajuste de ganancia mediante el uso de resistencia de retroalimentación y resistencia de entrada.
En el oscilador Hartley transistorizado, la ganancia que depende de los elementos del circuito del tanque como L1 y L2, mientras que en el amplificador operacional la ganancia del oscilador es menor, depende de los elementos del circuito del tanque y, por lo tanto, proporciona una mayor estabilidad de frecuencia.
Oscilador Hartley usando Op-Amp
El funcionamiento de este circuito es similar a la versión de transistor del oscilador Hartley. La onda sinusoidal es generada por el circuito de retroalimentación y está acoplada con la sección del amplificador operacional. Entonces esta onda es estabilizada e invertida por el amplificador.
La frecuencia de un oscilador se varía mediante el uso de un condensador variable en el circuito del tanque, manteniendo la relación de retroalimentación y la amplitud de la salida es constante para un rango de frecuencia. La frecuencia de oscilaciones para este tipo de oscilador es la misma que la del oscilador discutido anteriormente y se da como
fo = 1 / (2π √ (Leq C))
Donde: Leq = L1 + L2 + 2M
O
Leq = L1 + L2
Para generar la oscilación de este circuito, la ganancia del amplificador debe y debe seleccionarse mayor o al menos igual a la relación de dos inductancias.
Av = L1 / L2
Si la inductancia mutua existe entre L1 y L2 porque el núcleo común de estas dos bobinas, entonces la ganancia se convierte en
Av = (L1 + M) / (L2 + M)
Ventajas
- En lugar de dos bobinas separadas L1 y L2, se puede utilizar una sola bobina de cable desnudo y la bobina se puede conectar a tierra en cualquier punto deseado junto con ella.
- Utilizando un condensador variable o haciendo que el núcleo sea móvil (variando la inductancia), se puede variar la frecuencia de las oscilaciones.
- Se necesitan muy pocos componentes, incluidos dos inductores fijos o una bobina con toma.
- La amplitud de la salida permanece constante en el rango de frecuencia de trabajo.
Desventajas
- No se puede utilizar como un oscilador de baja frecuencia ya que el valor de los inductores aumenta y el tamaño de los inductores aumenta.
- El contenido de armónicos en la salida de este oscilador es muy alto y, por lo tanto, no es adecuado para las aplicaciones que requieren una onda sinusoidal pura.
Aplicaciones
- El oscilador Hartley debe producir una onda sinusoidal con la frecuencia deseada
- Los osciladores Hartley se utilizan principalmente como receptores de radio. También tenga en cuenta que debido a su amplia gama de frecuencias, es el oscilador más popular
- El oscilador Hartley es adecuado para oscilaciones en el rango de RF (radiofrecuencia), hasta 30 MHZ
Por lo tanto, todo esto se trata del funcionamiento y las aplicaciones de la teoría del circuito del oscilador de Hartley. Esperamos que comprenda mejor este concepto. Además, cualquier duda sobre este concepto o proyectos eléctricos y electrónicos , dé sus valiosas sugerencias comentando en la sección de comentarios a continuación. Aquí hay una pregunta para ti, ¿Cuál es la función principal del oscilador Hartley?
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