ஹார்ட்லி ஆஸிலேட்டர்

எளிமையான சொற்களில், ஆஸிலேட்டர் என்பது ஒரு சுற்று ஆகும், இது டிசி சக்தியை விநியோக மூலத்திலிருந்து ஏசி சக்தியாக சுமைக்கு மாற்றுகிறது. ஆஸிலேட்டர் சிஸ்டம் செயலில் மற்றும் செயலற்ற கூறுகளைப் பயன்படுத்தி கட்டப்பட்டுள்ளது, மேலும் இது வெளிப்புற உள்ளீட்டு சமிக்ஞையின் எந்தவொரு பயன்பாடும் இல்லாமல் வெளியீட்டில் சைனூசாய்டல் அல்லது வேறு ஏதேனும் மீண்டும் மீண்டும் வரும் அலைவடிவங்களை உற்பத்தி செய்ய பயன்படுத்தப்படுகிறது. எங்கள் முந்தைய பயிற்சிகளில் சில ஆஸிலேட்டர்களைப் பற்றி விவாதித்தோம்:

• கோல்பிட்ஸ் ஆஸிலேட்டர்
• ஆர்.சி கட்ட ஷிப்ட் ஆஸிலேட்டர்
• வெய்ன் பிரிட்ஜ் ஆஸிலேட்டர்
• குவார்ட்ஸ் கிரிஸ்டல் ஆஸிலேட்டர்
• கட்ட ஷிப்ட் ஆஸிலேட்டர் சுற்று
• மின்னழுத்த கட்டுப்பாட்டு ஆஸிலேட்டர் (VCO)

எந்த வகையான ரேடியோ-டிவி டிரான்ஸ்மிட்டர் அல்லது ரிசீவர் அல்லது எந்த ஆய்வக சோதனை உபகரணங்களும் ஆஸிலேட்டரைக் கொண்டுள்ளன. அது கடிகாரம் சமிக்ஞையை முக்கிய அங்கமாகும். வாட்ச் போன்ற மிகவும் பொதுவான சாதனத்திற்குள் ஒரு எளிய ஆஸிலேட்டர் பயன்பாட்டைக் காணலாம். 1 ஹெர்ட்ஸ் கடிகார சமிக்ஞையை உருவாக்க கடிகாரங்கள் ஒரு ஆஸிலேட்டரைப் பயன்படுத்துகின்றன.

வெளியீட்டு அலைவடிவத்தைப் பொறுத்து ஆஸிலேட்டர்கள் சைனூசாய்டல் ஆஸிலேட்டர் அல்லது தளர்வு ஆஸிலேட்டராக வகைப்படுத்தப்படுகின்றன. வெளியீடு முழுவதும் திட்டவட்டமான அதிர்வெண் கொண்ட ஒரு ஆஸிலேட்டர் ஒரு சைனூசாய்டல் அலையை உருவாக்கினால், ஆஸிலேட்டரை சைனூசாய்டல் ஆஸிலேட்டர் என்று அழைக்கப்படுகிறது. தளர்வு ஊசலாட்டங்கள் சதுர அலை அல்லது முக்கோண அலை அல்லது வெளியீடு முழுவதும் இதேபோன்ற எந்த வகையான அலை போன்ற சைனூசாய்டல் அலைகளை வழங்குகின்றன.

வெளியீட்டு சமிக்ஞையின் அடிப்படையில் ஆஸிலேட்டர் வகைப்பாடுகளைத் தவிர, எதிர்மறை எதிர்ப்பு ஆஸிலேட்டர், பின்னூட்ட ஆஸிலேட்டர் போன்ற சுற்று கட்டுமானத்தைப் பயன்படுத்தி ஆஸிலேட்டர்களை வகைப்படுத்தலாம்.

ஹார்ட்லி அலையியற்றி அமெரிக்க பொறியாளர் ரால்ப் ஹார்ட்லே என்ற 1915 களில் கண்டுபிடிக்கப்பட்ட இது LC வகை (தூண்டி-தேக்கி) கருத்துக்களை ஆசிலேட்டரின் ஒன்றாகும். இந்த டுடோரியலில், ஹார்ட்லி ஆஸிலேட்டரின் கட்டுமானம் மற்றும் பயன்பாடு பற்றி விவாதிப்போம்.

தொட்டி சுற்று

ஹார்ட்லி ஆஸிலேட்டர் ஒரு எல்.சி ஆஸிலேட்டர். எல்.சி ஆஸிலேட்டர் ஒரு தொட்டி சுற்று கொண்டிருக்கிறது, இது தேவையான ஊசலாட்டத்தை உருவாக்க ஒரு முக்கிய பகுதியாகும். தொட்டி சுற்று மூன்று கூறுகள், இரண்டு தூண்டிகள் மற்றும் ஒரு மின்தேக்கியைப் பயன்படுத்துகிறது. மின்தேக்கி இரண்டு தொடர் தூண்டிகளுடன் இணையாக இணைக்கப்பட்டுள்ளது. ஹார்லி ஆஸிலேட்டரின் சுற்று வரைபடம் கீழே:

தூண்டல்-மின்தேக்கி சேர்க்கை ஏன் தொட்டி சுற்று என்று அழைக்கப்படுகிறது? ஏனெனில் எல்.சி சுற்று அலைவுகளின் அதிர்வெண்ணை சேமிக்கிறது. தொட்டி சுற்றுவட்டத்தில், மின்தேக்கி மற்றும் இரண்டு தொடர் தூண்டிகள் ஒருவருக்கொருவர் மீண்டும் மீண்டும் சார்ஜ் செய்யப்பட்டு வெளியேற்றப்படுகின்றன, அவை ஒரு ஊசலாட்டத்தை உருவாக்குகின்றன. கட்டணம் மற்றும் வெளியேற்ற நேரம் அல்லது வேறுவிதமாகக் கூறினால், மின்தேக்கி மற்றும் தூண்டிகளின் மதிப்பு அலைவு அதிர்வெண்ணின் முக்கிய தீர்மானிக்கும் காரணியாகும்.

டிரான்சிஸ்டர் அடிப்படையிலானது

மேலே உள்ள படத்தில், ஒரு செயலில் உள்ள கூறு PNP டிரான்சிஸ்டர் இருக்கும் இடத்தில் ஒரு நடைமுறை ஹார்ட்லி ஆஸிலேட்டர் சுற்று காட்டப்பட்டுள்ளது. சுற்றில், சேகரிப்பாளருடன் இணைக்கப்பட்டுள்ள தொட்டி சுற்று முழுவதும் வெளியீட்டு மின்னழுத்தம் தோன்றும். இருப்பினும், பின்னூட்ட மின்னழுத்தம் வெளியீட்டு மின்னழுத்தத்தின் ஒரு பகுதியாகும், இது வி 1 என குறிக்கப்படுகிறது, இது தூண்டல் எல் 1 முழுவதும் தோன்றும்.

அதிர்வெண் மின்தேக்கி இண்டக்டர்களும் மதிப்புகள் விகிதம் நேர் விகிதத்தில் இருக்கும்.

ஹார்ட்லி ஆஸிலேட்டர் சர்க்யூட்டின் வேலை

ஹார்ட்லி ஆஸிலேட்டரில் செயலில் உள்ள கூறு டிரான்சிஸ்டர் ஆகும். குணாதிசயங்களின் செயலில் உள்ள டி.சி இயக்க புள்ளி R1, R2, RE, மற்றும் கலெக்டர் விநியோக மின்னழுத்தம் VCC ஆகியவற்றால் நிர்வகிக்கப்படுகிறது. மின்தேக்கி சிபி தடுக்கும் மின்தேக்கி மற்றும் சிஇ ஈஸ்டர் பைபாஸ் மின்தேக்கி ஆகும்.

டிரான்சிஸ்டர் பொது உமிழ்வான் கட்டமைப்பு உள்ளமைக்கப்படுகின்றன. இந்த உள்ளமைவில், டிரான்சிஸ்டர் உள்ளீடு மற்றும் வெளியீட்டு மின்னழுத்தம் 180 டிகிரி கட்ட மாற்றத்தைக் கொண்டுள்ளன. சுற்றில், வெளியீட்டு மின்னழுத்தம் வி 1 மற்றும் பின்னூட்ட மின்னழுத்தம் வி 2 ஆகியவை 180 டிகிரி கட்ட மாற்றத்தைக் கொண்டுள்ளன. இந்த இரண்டையும் இணைப்பதன் மூலம், மொத்தம் 360 டிகிரி கட்ட மாற்றத்தைப் பெறுகிறோம், இது ஊசலாட்டத்திற்கு அவசியமானது (பார்க us சென் அளவுகோல் என குறிப்பிடப்படுகிறது).

வெளிப்புற சமிக்ஞையைப் பயன்படுத்தாமல் சுற்றுக்குள் ஊசலாட்டத்தைத் தொடங்க மற்றொரு முக்கிய விஷயம், சுற்றுக்குள் சத்தம் மின்னழுத்தத்தை உருவாக்குவது. சக்தி இயக்கப்படும் போது, ​​ஒரு இரைச்சல் மின்னழுத்தம் ஒரு பரந்த இரைச்சல் நிறமாலையுடன் தயாரிக்கப்படுகிறது, மேலும் இது அதிர்வெண்ணில் தேவையான மின்னழுத்த கூறுகளைக் கொண்டுள்ளது, இது ஆஸிலேட்டருக்குத் தேவைப்படுகிறது.

சுற்றுகளின் ஏசி செயல்பாடு ஒரு பெரிய எதிர்ப்பு மதிப்புக்கு ஆர் 1 மற்றும் ஆர் 2 எதிர்ப்பால் பாதிக்கப்படாது. இந்த இரண்டு மின்தடையங்களும் டிரான்சிஸ்டரின் சார்புக்கு பயன்படுத்தப்படுகின்றன. பூமி மற்றும் சி.இ ஆகியவை ஒட்டுமொத்த சுற்றுகளின் நோய் எதிர்ப்பு சக்திக்கு பயன்படுத்தப்படுகின்றன, மேலும் இந்த இரண்டு மின்தடையங்களும் மின்தேக்கியும் உமிழ்ப்பான் மின்தடை மற்றும் உமிழ்ப்பான் மின்தேக்கியாக பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

ஏசி செயல்பாடு பெரும்பாலும் தொட்டி சுற்றுகளின் அதிர்வு அதிர்வெண்ணால் பாதிக்கப்படுகிறது. கீழேயுள்ள சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தி ஊசலாட்டத்தின் அதிர்வெண்ணை தீர்மானிக்க முடியும்-

F = 1 / 2π√L _T C.

தொட்டி சுற்றுகளின் மொத்த தூண்டல் L _T = L ₁ + L _{2 ஆகும்}

ஒப்-ஆம்ப் அடிப்படையிலான ஹார்ட்லி ஆஸிலேட்டர்

மேலேயுள்ள படத்தில், ஒப்-ஆம்ப் அடிப்படையிலான ஹார்ட்லி ஆஸிலேட்டர், மின்தேக்கி சி 1 தொடரில் எல் 1 மற்றும் எல் 2 உடன் இணையாக இணைக்கப்பட்டுள்ள இடத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளது.

ஒப்-ஆம்ப் ஒரு தலைகீழ் உள்ளமைவில் இணைக்கப்பட்டுள்ளது, அங்கு மின்தடை R1 மற்றும் R2 ஆகியவை பின்னூட்ட மின்தடையமாகும். கீழே குறிப்பிடப்பட்ட சூத்திரத்தால் பெருக்கி மின்னழுத்த ஆதாயத்தை தீர்மானிக்க முடியும் -

A = - (R2 / R1)

பின்னூட்ட மின்னழுத்தம் மற்றும் வெளியீட்டு மின்னழுத்தம் மேலே உள்ள ஒப்-ஆம்ப் அடிப்படையிலான ஹார்ட்லி ஆஸிலேட்டர் சுற்றிலும் குறிக்கப்படுகிறது.

டிரான்சிஸ்டர் அடிப்படையிலான ஹார்ட்லி ஆஸிலேட்டர் பிரிவில் பயன்படுத்தப்படும் அதே சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தி அலைவுகளின் அதிர்வெண்ணைக் கணக்கிட முடியும்.

ஹார்ட்லி ஆஸிலேட்டர் பொதுவாக RF வரம்பில் ஊசலாடுகிறது. தூண்டல் அல்லது மின்தேக்கிகள் அல்லது இரண்டின் மதிப்பை மாற்றுவதன் மூலம் அதிர்வெண் மாறுபடும். ஒரு மாறி கூறுகளைத் தேர்ந்தெடுப்பதற்கு, மின்தேக்கிகளை தூண்டிகளுக்கு மேலே தேர்வு செய்கிறார்கள், ஏனெனில் அவை தூண்டிகளை விட எளிதில் மாறுபடும். மென்மையான மாறுபாடுகளுக்கு ஊசலாட்டத்தின் அதிர்வெண் 3: 1 என்ற விகிதத்தில் மாற்றப்படலாம்.

ஹார்ட்லி ஆஸிலேட்டரின் எடுத்துக்காட்டு

60-120 KHz மாறக்கூடிய அதிர்வெண் கொண்ட ஹார்ட்லி ஆஸிலேட்டர் ஒரு டிரிம்மர் மின்தேக்கியைக் கொண்டுள்ளது (100 pF முதல் 400 pF வரை). தொட்டி சுற்றுக்கு இரண்டு தூண்டிகள் உள்ளன, அங்கு ஒரு தூண்டியின் மதிப்பு 39uH ஆகும். எனவே மற்ற தூண்டியின் மதிப்பைக் கண்டுபிடிக்க, நாங்கள் பின்வரும் நடைமுறையைப் பின்பற்றுவோம்:

ஹார்ட்லி ஆஸிலேட்டரின் அதிர்வெண்-

F = 1 / 2π√L _T C.

இந்த சூழ்நிலையில் அதிர்வெண் 60 முதல் 120 கிலோஹெர்ட்ஸ் வரை மாறுபடும், இது 1: 2 விகிதமாகும். 100pF: 400 pF என்ற விகிதத்தில் கொள்ளளவு 1: 4 விகிதத்தில் மாறுபடுவதால் அதிர்வெண்ணின் மாறுபாட்டை ஒரு ஜோடி சுருள்களால் பெறலாம்.

எனவே, அதிர்வெண் F 60 kHz ஆக இருக்கும்போது, ​​கொள்ளளவு 400 pF ஆகும்.

இப்போது,

எனவே, மொத்த கொள்ளளவு 17.6 mH மற்றும் பிற தூண்டியின் மதிப்பு

17.6 mH - 0.039 mH = 17.56 mH.

ஹார்ட்லி ஆஸிலேட்டருக்கும் கோல்பிட்ஸ் ஆஸிலேட்டருக்கும் இடையிலான வேறுபாடுகள்

கோல்பிட்ஸ் ஆஸிலேட்டர் ஹார்ட்லி ஆஸிலேட்டருக்கு மிகவும் ஒத்திருக்கிறது, ஆனால் இந்த இரண்டிற்கும் இடையே கட்டுமானத்தில் வேறுபாடு உள்ளது. ஹார்ட்லி மற்றும் கோல்பிட்ஸ், இரு ஊசலாட்டங்களும் தொட்டி சுற்றுகளில் மூன்று கூறுகளைக் கொண்டிருந்தாலும், கோல்பிட்ஸ் ஆஸிலேட்டர் தொடரில் இரண்டு மின்தேக்கிகளுடன் இணையாக ஒரு தூண்டியைத் பயன்படுத்துகிறது, அதே நேரத்தில் ஹார்ட்லி ஆஸிலேட்டர் சரியாக எதிர் பயன்படுத்துகிறது, தொடரில் இரண்டு தூண்டிகளுடன் இணையாக ஒரு ஒற்றை மின்தேக்கி.

ஹார்ட்லி ஆஸிலேட்டரின் நன்மைகள் மற்றும் தீமைகள்

நன்மைகள்:

1. வெளியீட்டு வீச்சு மாறி அதிர்வெண் வரம்போடு விகிதாசாரமாக இல்லை மற்றும் வீச்சு மாறிலிக்கு அருகில் உள்ளது.

2. தொட்டி சுற்றுகளில் நிலையான மின்தேக்கிக்கு பதிலாக ஒரு ட்ரிம்மரைப் பயன்படுத்தி அதிர்வெண் எளிதில் கட்டுப்படுத்த முடியும்.

நிலையான RF அதிர்வெண் உருவாக்கம் காரணமாக RF வரம்பு பயன்பாடுகளுக்கு ஏற்றது.

தீமைகள்

1.ஹார்ட்லி ஆஸிலேட்டர் ஒரு சிதைந்த சைன் அலையை வழங்குகிறது மற்றும் தூய சைன் அலை தொடர்பான செயல்பாடுகளுக்கு ஏற்றது அல்ல. இந்த குறைபாட்டிற்கு முக்கிய காரணம் வெளியீட்டில் அதிக அளவு ஹார்மோனிக்ஸ் தூண்டப்படுகிறது.

2. குறைந்த அதிர்வெண்ணில் தூண்டல் மதிப்பு பெரிதாகிறது.

ரேடியோ டிரான்ஸ்மிட்டர் மற்றும் ரிசீவர்கள் போன்ற பல்வேறு சாதனங்களில் சைன் அலைகளை உருவாக்க ஹார்ட்லி ஆஸிலேட்டர் சர்க்யூட் முக்கியமாக பயன்படுத்தப்படுகிறது.