L'oscillateur Hartley est un circuit oscillateur dans lequel la fréquence d'oscillation est déterminée par le circuit accordé composé de condensateurs et d'inductances, c'est-à-dire un oscillateur LC. L'oscillateur Hartley a été inventé par Hartley alors qu'il travaillait dans le laboratoire de recherche de la Western Electric Company. Le circuit a été inventé en 1915 par l'ingénieur américain Ralph Hartley. La caractéristique personnelle de l'oscillateur Hartley est que le circuit accordé se compose d'un seul condensateur en parallèle avec deux inducteurs en série ou d'un seul inducteur à prises, et le signal de rétroaction nécessaire à l'oscillation est pris à partir de la connexion centrale des deux inducteurs.
Que sont les oscillateurs Hartley?
L'oscillateur Hartley est un oscillateur à fréquence variable couplé inductivement où l'oscillateur peut être alimenté en série ou en shunt. Les oscillateurs Hartley présentent l'avantage d'avoir un condensateur d'accord et un inducteur à prise centrale. Ce processeur simplifie la construction d'un circuit oscillateur Hartley.
Oscillateur Hartley
Circuit oscillateur Hartley et fonctionnement
Le schéma de circuit d'un oscillateur Hartley est illustré dans la figure ci-dessous. Un transistor NPN connecté dans une configuration d'émetteur commune fonctionne comme le dispositif actif dans l'étage d'amplification. R1 et R2 sont des résistances de polarisation et RFC est la self de radiofréquence, qui assure l'isolation entre Fonctionnement AC et DC .
Aux fréquences élevées, la valeur de réactance de cette self est très élevée, elle peut donc être traitée comme un circuit ouvert. La réactance est nulle pour la condition CC, ne pose donc aucun problème pour les condensateurs CC. Le CE est l'émetteur condensateur de contournement et RE est également une résistance de polarisation. Les CC1 et CC2 sont les condensateurs de couplage.
Circuit oscillateur Hartley
Lorsque l'alimentation CC (Vcc) est fournie au circuit, le courant du collecteur commence à augmenter et commence par la charge du condensateur C.Une fois que le condensateur C est complètement chargé, il commence à se décharger via L1 et L2 et recommence à se charger.
Cette forme d'onde de tension en arrière-quatrième est une onde sinusoïdale qui est une petite et conduit avec son altération négative. Il finira par s'éteindre à moins qu'il ne soit amplifié.
Maintenant, le transistor entre en scène. L'onde sinusoïdale générée par le circuit réservoir est couplé à la base du transistor par l'intermédiaire du condensateur CC1.
Étant donné que le transistor est configuré comme émetteur commun, il prend l'entrée du circuit de réservoir et l'inverse en une onde sinusoïdale standard avec une modification positive principale.
Ainsi, le transistor fournit une amplification avec une inversion pour amplifier et corriger le signal généré par le circuit réservoir. L'inductance mutuelle entre L1 et L2 fournit le retour d'énergie du circuit collecteur-émetteur au circuit base-émetteur.
La fréquence des oscillations dans ce circuit est
fo = 1 / (2π √ (Leq C))
Où Leq est l'inductance totale des bobines dans le circuit de réservoir est donné comme
Leq = L1 + L2 + 2M
Pour un circuit pratique, si L1 = L2 = L et l'inductance mutuelle sont négligés, alors la fréquence des oscillations peut être simplifiée comme
fo = 1 / (2π √ (2 L C))
Circuit oscillateur Hartley utilisant un ampli-op
L'oscillateur Hartley peut être implémenté par utilisant un amplificateur opérationnel et sa disposition typique est illustrée dans la figure ci-dessous. Ce type de circuit facilite le réglage du gain en utilisant la résistance de rétroaction et la résistance d'entrée.
Dans l'oscillateur Hartley transistorisé, le gain dépendant des éléments du circuit de réservoir comme L1 et L2, tandis que dans le gain de l'oscillateur à amplificateur opérationnel, le gain dépend des éléments du circuit de réservoir et offre donc une plus grande stabilité de fréquence.
Oscillateur Hartley utilisant Op-Amp
Le fonctionnement de ce circuit est similaire à la version transistor de l'oscillateur Hartley. L'onde sinusoïdale est générée par le circuit de rétroaction et elle est couplée à la section de l'amplificateur opérationnel. Ensuite, cette onde est stabilisée et inversée par l'amplificateur.
La fréquence d'un oscillateur est modifiée en utilisant un condensateur variable dans le circuit de réservoir, en maintenant le rapport de rétroaction et l'amplitude de la sortie constants sur une plage de fréquences. La fréquence des oscillations pour ce type d'oscillateur est la même que celle de l'oscillateur décrit ci-dessus et est donnée comme
fo = 1 / (2π √ (Leq C))
Où: Leq = L1 + L2 + 2M
Ou
Leq = L1 + L2
Pour générer l'oscillation à partir de ce circuit, le gain de l'amplificateur doit et doit être choisi supérieur ou au moins égal au rapport de deux inductances.
Av = L1 / L2
Si l'inductance mutuelle existe entre L1 et L2 parce que le noyau commun de ces deux bobines, alors le gain devient
Av = (L1 + M) / (L2 + M)
Avantages
- Au lieu de deux bobines séparées L1 et L2, une seule bobine de fil nu peut être utilisée et la bobine mise à la terre à tout point souhaité avec elle.
- En utilisant un condensateur variable ou en rendant le noyau mobile (en faisant varier l'inductance), la fréquence des oscillations peut être modifiée.
- Très peu de composants sont nécessaires, y compris deux inducteurs fixes ou une bobine taraudée.
- L'amplitude de la sortie reste constante sur toute la plage de fréquences de travail.
Désavantages
- Il ne peut pas être utilisé comme oscillateur basse fréquence car la valeur des inducteurs devient grande et la taille des inducteurs devient grande.
- Le contenu harmonique de la sortie de cet oscillateur est très élevé et ne convient donc pas aux applications qui nécessitent une onde sinusoïdale pure.
Applications
- L'oscillateur Hartley doit produire une onde sinusoïdale avec la fréquence désirée
- Les oscillateurs Hartley sont principalement utilisés comme récepteurs radio. A noter également qu'en raison de sa large gamme de fréquences, c'est l'oscillateur le plus populaire
- L'oscillateur Hartley convient aux oscillations dans la gamme RF (radiofréquence), jusqu'à 30 MHZ
Ainsi, il s'agit du fonctionnement et des applications de la théorie des circuits oscillateurs de Hartley. Nous espérons que vous avez une meilleure compréhension de ce concept. De plus, tout doute concernant ce concept ou projets électriques et électroniques , veuillez donner vos précieuses suggestions en commentant dans la section des commentaires ci-dessous. Voici une question pour vous, quelle est la fonction principale de Hartley Oscillator?
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