什么是哈特利振蕩器？

哈特利振蕩器（Hartley Oscillator）是一種電子振蕩電路，屬于LC振蕩器的一種。它由抽頭線圈電感（tapped inductor）與可變電容并聯的電路取得回授，是一種電感耦合的可變頻率振蕩器。哈特利振蕩器的振蕩頻率由電容和電感組成的調諧電路決定，可以通過改變電容或電感的大小來調節振蕩頻率。

哈特利振蕩器的結構包括一個抽頭線圈電感和一個可變電容，振蕩所需的反饋信號取自兩個電感器的中心連接。它的主要優點是輸出振幅在振蕩頻率變化時保持不變，且抽頭線圈電感的回授程度維持一定。此外，哈特利振蕩器還可以通過改變電容或電感的大小來方便地調節振蕩頻率。

然而，哈特利振蕩器也存在一些缺點。首先，它的輸出波形含有大量諧波，輸出波形不是理想的弦波，這可能導致在某些應用中性能不佳。其次，哈特利振蕩器不能作為低頻振蕩器使用，限制了其在某些領域的應用。

哈特利振蕩器通常用于產生所需頻率的正弦波，如無線電接收機中的本地振蕩器或射頻振蕩器。在這些應用中，哈特利振蕩器能夠提供穩定的頻率和振幅，從而確保系統的正常運行。此外，哈特利振蕩器還可以用于其他需要穩定頻率和振幅的場合，如通信、測量和控制等領域。

需要注意的是，在設計和使用哈特利振蕩器時，需要仔細考慮其優缺點，并根據具體的應用需求來選擇合適的振蕩器類型。此外，還需要注意電路的穩定性、調諧范圍、失真等指標，以確保哈特利振蕩器在實際應用中能夠達到預期的性能要求。

接下來小編給大家分享一些哈特利振蕩器電路圖，以及簡單分析它們的工作原理。

哈特利振蕩器電路圖分享

1、哈特利振蕩器電路圖（1）

在本教程中，我們將制作一個“哈特利振蕩器電路”。為電路中的每個組件提供單獨的電源是很困難的，因為大多數時候，當我們處理不同的電子電路和微處理器或微控制器時，它們需要具有特定頻率和幅度的信號源，其范圍可能從幾Hz到幾GHz。因此，我們使用振蕩器電路為不同的電路元件提供不同電平的信號。振蕩器是一種無需任何輸入即可產生連續、重復、交替波形的電路。振蕩器將來自直流源的單向電流轉換為具有所需頻率的交流波形，頻率由其電路組件決定。

這里簡單的哈特利振蕩器電路被設計為提供寬范圍的正弦輸出。哈特利振蕩器是諧振子的一種。 Hartley 振蕩器的振蕩頻率由 LC 振蕩器決定。每個正弦振蕩器電路都會有一個儲能電路、放大器電路和反饋路徑，這里反饋應該是正的，并且振蕩器電路必須獲得無阻尼輸出。哈特利振蕩器通常經過調諧以產生射頻頻段的波。哈特利振蕩器的顯著特點是調諧電路由一個與兩個串聯電感（或單個抽頭電感）并聯的電容器組成，振蕩所需的反饋信號取自兩個電感的中心連接。該電路能夠產生頻率范圍為 20KHz 至 90KHz 的正弦波信號。

哈特利振蕩器電路有一個包含兩個電感器和一個電容器的儲能電路。 R3是集電極電阻，而發射極電阻R4形成穩定網絡。此外，電阻器 R1 和 R2 形成 BC547 晶體管的分壓器偏置網絡，并在共發射極 CE 配置中充當單晶體管放大器。通過輸出耦合電容器 C4 從 BC547 晶體管的集電極端子獲取輸出。反饋路徑通過儲能電路連接在集電極和基極之間。 L1和L2以及電容器C2形成儲能電路。電容器C1和C4是輸入和輸出去耦電容器，而發射極電容器C3是用于旁路放大的交流信號的旁路電容器。

當我們向該電路供電時，晶體管開始導通，從而為電容器 C2 充電。隨著集電極電流開始上升并對儲能電路中的電容器 C 充電。在獲得可行的最大電荷后，電容器充滿電，并且 C 開始通過電感器 L1 和 L2 放電。這些充電和放電循環導致儲能電路中的阻尼振蕩。

儲能電路中的振蕩電流在電感器 L1 和 L2 上產生交流電壓，由于接觸點接地，電感器 L1 和 L2 的相位相差 180°。放大器的輸出施加到電感器 L1 上，而 L2 上的反饋電壓施加到晶體管的基極。因此，放大器的輸出與儲能電路的電壓同相，并補回其損失的能量，而反饋到放大器電路的能量將異相180°。由于晶體管的作用，已經與晶體管異相 180°的反饋電壓由額外的 180°相移提供。因此，儲能電路的輸入和輸出信號之間會產生總共 360° 的相移。

2、哈特利振蕩器電路圖（2）

電子振蕩器是一種產生重復、連續振蕩波形的電子電路。振蕩器有多種類型。哈特利振蕩器是振蕩器電路類型之一，其中調諧電路決定振蕩頻率。調諧電路由電感和電容組成，也稱為LC調諧電路。

哈特利振蕩器設計有兩個串聯電感器（單個抽頭電感器）和并聯電容器，與電感線圈組合形成諧振回路，產生連續的正弦振蕩。反饋是從產生振蕩所需的兩個電感器的中心連接獲得的。

Hartley 振蕩器是一個簡單的電路，包含晶體管 BC547、一些電阻器、電感器和電容器。哈特利振蕩器中的 LC 諧振電路是使用兩個串聯的電感器（稱為抽頭電感器）和與串聯電感器并聯的電容器構建的。這里的晶體管用作共發射極放大器，用于放大振蕩信號。

當電路接通電源時，集電極端的電流開始增加，電容器充電，然后通過兩個串聯的電感器放電，從而產生初始振蕩。 L1 兩端的振蕩信號被施加到晶體管的發射極和基極端子，用于放大信號，然后將信號施加到反饋儲能電路。該儲能電路產生 180° 的相移，放大器電路也提供 180° 的相移，因此在輸出處獲得總共 360° 的相移。

3、哈特利振蕩器電路圖（3）

在本教程中，我們將介紹“哈特利振蕩器電路”。我們經常將 Hartley 電路稱為分離電感振蕩器，因為環路 L 是中心抽頭的。基本上，電感 L 的行為就像兩個獨立的線圈，非常靠近流過線圈的電流。我們可以使用任何設置創建哈特利振蕩器電路，該設置使用僅抽頭線圈（如自耦變壓器）或使用單個電容器連接的兩個線圈（如電路圖中所示）。

Hartley 振蕩器電路包括一個帶有共發射極配置晶體管的 RC 耦合放大器。它還包括具有電感器和電容器的諧振電路或調諧電路。在哈特利振蕩器中，我們將儲能電路連接在晶體管放大器的集電極和基極之間。就振蕩電壓而言，我們將發射器連接到調諧電路線圈上的抽頭點。

當電路振蕩時，集電極電壓相對于發射極與基極相對于發射極的相位相差 180 度。此外，在頻率振蕩時，基極電壓的降低導致集電極電壓的升高。你可以說晶體管的基極和集電極之間有180度的相移。

攻絲點起著至關重要的作用。如果將其移近集電極，反饋會增加，但是，地球和集電極之間的輸出會減少。因此，該振蕩器的反饋取決于分接點。振蕩器產生在整個頻率范圍內保持恒定的輸出幅度。

4、哈特利振蕩器電路圖（4）

眾所周知，許多電子電路和微控制器需要具有特定頻率]和幅度的信號源，其范圍可能從幾赫茲到幾千兆赫。為了提供這種類型的信號，我們使用稱為振蕩器的電路。這里簡單的哈特利振蕩器電路設計用于提供寬范圍的正弦輸出。

每個正弦振蕩器電路都會有儲能電路、放大器電路和反饋路徑，這里反饋應該是正的，并且振蕩器電路必須獲得無阻尼輸出。這種哈特利振蕩器電路廣泛應用于無線電通信和音頻系統。

Hartley 振蕩器電路具有包含兩個電感器和一個電容器的儲能電路，這里 BC547 晶體管在共發射極配置中充當單晶體管放大器。輸出通過輸出耦合電容C4取自BC547晶體管的集電極端子。反饋路徑通過儲能電路連接在集電極和基極之間。

當我們向該電路供電時，集電極電流開始上升并對儲能電路中的電容器 C 充電。當電容器充滿電時，它會通過 L1 和 L2 電感器放電，并開始初始振蕩。因此，L1 上的感應振蕩應用于放大器的發射極和基極端子之間，這將被放大，然后再次應用于反饋（儲能元件），此處儲能電路對信號產生 180° 相移，晶體管放大器對信號產生 180° 相移放大期間的信號，因此在儲能電路的輸入和輸出信號之間產生總 360° 相移。

5、哈特利振蕩器電路圖（5）

在哈特利振蕩器中，振蕩頻率由包含兩個電感器和一個電容器的儲能電路決定。電感器串聯連接，電容器并聯連接在它們之間。 Hartley 振蕩器通常用于射頻 (RF) 振蕩器應用，建議頻率范圍為 20KHz 至 30MHz。 Hartley 振蕩器可以在低于 20KHz 的頻率下工作，但對于較低的頻率，電感值需要很高，并且有實際限制。典型哈特利振蕩器的電路圖如下圖所示。

在電路圖中，電阻器 R1 和 R2 為晶體管 Q1 提供分壓器偏置。 Re是發射極電阻，其作用是為晶體管提供熱穩定性。 Ce 是發射極旁路電容器，它旁路放大的交流信號。如果發射極旁路電容器不存在，則放大的交流電壓將在 Re 上下降，并且將添加到 Q1 的基極-發射極電壓上，從而破壞偏置條件。 Cin 是輸入直流去耦電容，Cout 是輸出直流去耦電容。直流去耦電容器的作用是防止直流電壓到達后級。電感器L1、L2和電容器C1構成儲能電路。

當電源接通時，晶體管開始導通，集電極電流增加。結果，電容器 C1 開始充電，當電容器 C1 充滿電時，它開始通過線圈 L1 放電。這種充電和放電會在儲能電路中產生一系列阻尼振蕩，這是關鍵。

儲能電路中產生的振蕩耦合（反饋）到 Q1 的基極，并以放大形式出現在晶體管的集電極和發射極上。晶體管的輸出電壓（集電極和發射極兩端的電壓）將與電感器 L1 兩端的電壓同相。由于兩個電感器的連接點接地，L2 兩端的電壓將與 L1 兩端的電壓異相 180°。 L2兩端的電壓實際上反饋到Q1的基極。由此我們可以看出，反饋電壓與晶體管有180°的相位差，而且晶體管本身也會產生另一個180°的相位差。因此輸入和輸出之間的總相位差為360°，這是產生持續振蕩的非常重要的條件。

6、哈特利振蕩器電路圖（6）

哈特利振蕩器的電路圖如下圖所示。以共發射極配置連接的NPN 晶體管用作放大器級中的有源器件。 R1和R2是偏置電阻，RFC是射頻扼流圈，它提供交流和直流操作之間的隔離。

在高頻下，該扼流圈的電抗值非常高，因此可以將其視為開路。直流條件下電抗為零，因此直流電容器不會出現問題。 CE 是發射極旁路電容，RE 也是偏置電阻。 CC1和CC2是耦合電容。

當向電路提供直流電源 (Vcc) 時，集電極電流開始升高，并開始對電容器 C 充電。電容器 C 充滿電后，它開始通過 L1 和 L2 放電，然后再次開始充電。

此前后電壓波形為正弦波，其較小且以負向變化為主。除非它被放大，否則它最終會消失。現在晶體管登場了。儲能電路產生的正弦波通過電容器CC1耦合到晶體管的基極。

由于晶體管配置為共發射極，因此它從儲能電路獲取輸入并將其反相為具有領先正向變化的標準正弦波。

因此，晶體管提供放大和反相，以放大和校正儲能電路生成的信號。 L1和L2之間的互感提供從集電極-發射極電路到基極-發射極電路的能量反饋。