Diseño del oscilador Hartley de 64.5kHz

Al igual que con el oscilador Colpitts, se necesita una resistencia adicional. Este oscilador de colpitos tiene correctamente una resistencia de 200 ohmios (R3) en serie con la salida del amplificador operacional. Pero puede ser de unos pocos ohmios a un kohm principalmente: -

Siesaresistencianoestápresente,laimpedanciadesalidamuybajadelamplificadoroperacionalevitaráqueocurraundesplazamientodefasesuficienteparacausarunaoscilaciónsostenidapredecible.ConunHartleytieneselmismoproblema:-

Sinotieneesaresistencia,puedeoscilarperoaunafrecuenciaincorrectaysolodebidoalademoraatravésdelamplificadoroperacionalessimilaraagregaruncambiodefase.AquíestálapruebadequeparauncolectordecolectorBJTcomún,senecesita"R" para obtener el cambio de fase correcto y esto es exactamente igual para un oscilador Hartley: -

Unanotafinal:elosciladorHartleyNOnecesitateneruninductoracopladoapesardeloqueotroshandicho.

Yesaresistencia"adicional" también es necesaria en los osciladores criográficos Pierce por la misma razón: -

ElresistordelqueestoyhablandoesR1arriba:agregauncambiodefaseadicionalquellevaelcambiodefasegeneralmásalládelpuntode180grados,porloquesiemprehabráunafrecuenciaenlaqueseformenprecisamente180gradosyestaeslafrecuenciaqueelosciladorseejecutaráen.

Esta pregunta y mi respuesta muestran cómo el cambio de fase puede no ser suficiente sin la resistencia en serie del condensador C1 y el cristal.

Es necesario diseñar el oscilador de modo que la ganancia del bucle sea un poco superior a 1 para señales pequeñas, de modo que las oscilaciones se acumulen y, de alguna manera, se conviertan en unidades a la amplitud deseada.

Hay tres formas principales de hacer esto con amplificadores operacionales, desde lo crudo hasta lo ideal.

El crudo. Deje que el amplificador se sature. Mientras que su salida se encuentra en el riel, la ganancia es cero, por lo que en un ciclo, la ganancia promedia menos. El amplificador pasará la cantidad correcta de tiempo saturado para promediar la ganancia a uno. Esto distorsionará la salida. Sin embargo, puede que no mucho, especialmente si la ganancia fija no está muy por encima de 1.

Un problema con este método es que algunos amplificadores hacen cosas divertidas cuando están saturados, y pueden tardar mucho tiempo en salir de la saturación, por lo que los resultados no serán necesariamente bonitos.

Una mejor versión de esto es usar diodos back to back en parte de R2 para reducir la ganancia mientras conducen. Tal vez una ganancia de 1.1 cuando están fuera, y una ganancia de 0.9 cuando se realiza. La amplitud se asentará rápidamente en un nivel que promedia la ganancia del bucle a 1. Como nada se satura, hay mucho menos distorsión de la forma de onda. A medida que diseña los dos valores de ganancia más cerca, la distorsión disminuye, pero debe ser más preciso al establecerlos, para asegurarse de tener uno a cada lado de la unidad.

La ruta de distorsión más baja es usar un control de ganancia en el bucle, tal vez un FET sesgado en modo de resistencia controlado por un detector de nivel. Una técnica más simple es usar una resistencia sensible al calor en el circuito de retroalimentación, que cambia la ganancia a medida que su disipación, por lo que varía el nivel de operación. A menudo se usaba una simple bombilla de filamento de tungsteno para este propósito, aunque necesitan una buena cantidad de energía, es más fácil conducir un termistor de talón. La distorsión es muy baja a alta frecuencia, pero aumenta a medida que el período de la señal se convierte en una fracción significativa de la constante de tiempo térmica.

A 67 KHz, el opamp tiene una impedancia de salida muy baja y no permite que el circuito del tanque suene; en cambio, el opamp extrae energía del tanque.

Agregue un poco de resistencia grande de la salida OpAmp al tanque.

Solo miré el esquema, pero L1 no está haciendo nada útil. Está directamente en la salida del opamp, que idealmente tiene una impedancia de 0. Por supuesto que no, por lo que el efecto es impredecible en esa medida.

Deshazte de L1. No está haciendo lo que piensas.