哈特莱型LC振荡电路的设计及制作

2011-02-04 13:02:37来源: 互联网

在高频率电路中,常使用到由L与C所构成的振荡电路。在此,说明LC振荡器的工作原理。首先介绍的是称呼为哈特莱(Hartley)型的振荡电路。其振荡频率为10M~20MHz。

LC振荡器的概要图2所示的为此次所制作的振荡器的方块图。Tr1为振荡用的晶体管,Tr2为缓冲器。缓冲电路主要是介于振荡电路与负载之间,使振荡电路的工作原理不受负载的影响。图3所示的为所制作的振荡器电路图。为了使振荡频率为可变,使用可变电容二极管(varicap)。缓冲器为一种高输入,低输出阻抗的射随(Emitter Follower)放大器。

哈特莱振荡电路的原理图4所示的为哈特莱振荡电路的原理图。此为由晶体管所构成的放大电路,以及由LC所构成的反馈电路所组成的。哈特莱振荡电路如图所示,将线圈分割为L1与L2,以满足振荡条件。

图4中的L1与L2间的相互电感为M时,其合成的电感量L成为L= L1+ L2+2M。如此,其振荡频率f是由振荡频率决定的。此处,要满足振荡条件,反馈信号的相位必须与信号的相位为一致。假设合成电感量L所发生的电压为e,中间的接点E的左方线圈为L1,右方线圈为L2。此时,L1与L2所发生的电压虽然为同一方向,但是,如果以E点为基准,考虑到L1与L2的电压时,L1所发生的电压相对于所发生的电压e成为逆相。因此,以接点E为基准,电压Vbe与Vce为逆相,也即是相位相差180°。而Vbe为晶体管放大器的输入信号,与输出信号Vce相位差l80°。结果,相位差合计为360°,使反馈信号成为同相,达到产生振荡的条件。

振荡频率的决定由于设计的振荡频率为10M~20MHz,振荡用线圈L为使用图5所示的HAM Band线圈(FCZ研究所)中的一种。

取自FCZ研究所业余无线波带所使用的线圈10S型之数据电感量可以由计算求出。也可以更换为0.7S(7mm四方)型在此为使用FCZ21-10S。此一线圈端子①~③间的电感量L为1.45 μH 。 并联所连接的静电容量为使用A M电子调谐所使用的可变电容二极管(varicap)1SVl49,其静电容量值会随着所加入的电压大小而变化。在此,也可以使用相同特性的lSV100。可变电容二极管lSV149的特性如图6所示。由电压一电容量特性(VR对C特性),可以知道加入逆电压1~9V其电容量变化为500pF~20pF。因此,在LC振荡电路中,如图7所示,将可变电容二极管与680pF的电容Cs串联,当加在可变电容二极上的逆向电压VR为2 V时,其电容量为300pF,合成电容量成为280pF,所以谐振频率fmin成为

  接着,如图(b)所示,将逆向电压VR=9V加在可变电容二极管上,其合成电容量成为19.4pF。所以

  因此,振荡频率的可变范围为9.l6MHz~30.0MHz 。

1SV149变容二极管最大极限值参数(Ta=25℃)

 

 [取自东芝产品说明书](此处于AM电子调谐器中,其容量变化比C1V/C8V接近20)。

图7 电路振荡频率的范围求法

关键字:振荡电路  LC

编辑:神话 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mndz/2011/0204/article_4511.html
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