हार्टले दोलक: Difference between revisions

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हार्टले ऑसिलेटर एक [[इलेक्ट्रॉनिक थरथरानवाला|इलेक्ट्रॉनिक ऑसिलेटर]] [[ विद्युत सर्किट | विद्युत परिपथ]] है जिसमें दोलन आवृत्ति संधारित्र और प्रेरक से युक्त एक ट्यूनेड परिपथ द्वारा निर्धारित की जाती है, जो कि एक LC ऑसिलेटर है। परिपथ का आविष्कार 1915 में अमेरिकी अभियन्ता [[राल्फ हार्टले]] ने किया था। हार्टले ऑसिलेटर की विशिष्ट विशेषता यह है कि [[ट्यून्ड सर्किट|ट्यून्ड परिपथ]] में श्रृंखला में दो प्रेरकों (या एकल टैप्ड प्रेरक) के साथ समानांतर में एक [[संधारित्र]] होता है, और दोलन के लिए आवश्यक [[प्रतिक्रिया]] संकेत दो प्रेरकों के केंद्र संयोजन से लिया जाता है।
हार्टले ऑसिलेटर एक [[इलेक्ट्रॉनिक थरथरानवाला|इलेक्ट्रॉनिक ऑसिलेटर]][[ विद्युत सर्किट | विद्युत परिपथ]] है जिसमें दोलन आवृत्ति संधारित्र और प्रेरक से युक्त एक ट्यूनेड परिपथ द्वारा निर्धारित की जाती है, जो कि एक LC ऑसिलेटर है। परिपथ का आविष्कार 1915 में अमेरिकी अभियन्ता [[राल्फ हार्टले]] ने किया था। हार्टले ऑसिलेटर की विशिष्ट विशेषता यह है कि [[ट्यून्ड सर्किट|ट्यून्ड परिपथ]] श्रृंखला में दो प्रेरकों (या एकल टैप्ड प्रेरक) के साथ समानांतर में एक [[संधारित्र]] होता है, और दोलन के लिए आवश्यक [[प्रतिक्रिया]] संकेत दो प्रेरकों के केंद्र संयोजन से लिया जाता है।


== इतिहास ==
== इतिहास ==


[[Image:Hartley-US-Pat 1,356,763.png|thumb|235px|मूल [[पेटेंट ड्राइंग|पेटेंट आलेख]]]]हार्टले ऑसिलेटर का आविष्कार हार्टले ने तब किया था जब वे[[ पश्चिमी इलेक्ट्रिक कंपनी ]]की अनुसंधान प्रयोगशाला के लिए काम कर रहे थे। हार्टले ने 1915 में बेल प्रणाली के ट्रांसअटलांटिक रेडियोटेलेफोन परीक्षणों की देखरेख करते हुए डिजाइन का आविष्कार किया और एकस्वित कराया; इसे 26 अक्टूबर, 1920 को पेटेंट संख्या 1,356,763 से सम्मानित किया गया था।<ref>{{cite web|title=Patent US1356763: Oscillation-generator|url=https://docs.google.com/viewer?url=patentimages.storage.googleapis.com/pdfs/US1356763.pdf|publisher=United States Office Patent|access-date=22 March 2016}}</ref> ध्यान दें कि <nowiki>''</nowiki>सामान्य-नाली हार्टले परिपथ<nowiki>''</nowiki> लेबल वाले नीचे दिखाए गए मूल योजनाबद्ध अनिवार्य रूप से पेटेंट आलेख के समान हैं, अतिरिक्त इसके कि ट्यूब को [[JFET]] द्वारा बदल दिया जाता है, और नकारात्मक ग्रिड पूर्वाग्रह के लिए बैटरी की आवश्यकता नहीं होती है।
[[Image:Hartley-US-Pat 1,356,763.png|thumb|235px|मूल [[पेटेंट ड्राइंग|पेटेंट आलेख]]]]हार्टले ऑसिलेटर का आविष्कार हार्टले ने तब किया था जब वे[[ पश्चिमी इलेक्ट्रिक कंपनी ]]की अनुसंधान प्रयोगशाला के लिए काम कर रहे थे। हार्टले ने 1915 में बेल प्रणाली के ट्रांसअटलांटिक रेडियोटेलेफोन परीक्षणों की देखरेख करते हुए डिजाइन का आविष्कार किया और एकस्वित कराया; इसे 26 अक्टूबर, 1920 को पेटेंट संख्या 1,356,763 से सम्मानित किया गया था।<ref>{{cite web|title=Patent US1356763: Oscillation-generator|url=https://docs.google.com/viewer?url=patentimages.storage.googleapis.com/pdfs/US1356763.pdf|publisher=United States Office Patent|access-date=22 March 2016}}</ref> ध्यान दें कि <nowiki>''</nowiki>सामान्य-ड्रेन हार्टले परिपथ<nowiki>''</nowiki> लेबल वाले नीचे दिखाए गए मूल योजनाबद्ध अनिवार्य रूप से पेटेंट आलेख के समान हैं, अतिरिक्त इसके कि ट्यूब को [[JFET]] द्वारा बदल दिया जाता है, और नकारात्मक ग्रिड पूर्वाग्रह के लिए बैटरी की आवश्यकता नहीं होती है।
   
   
1946 में हार्टले को आईआरई सम्मान पदक से सम्मानित किया गया था <nowiki>''ट्रायोड ट्यूबों को नियोजित करने वाले दोलन परिपथ पर अपने आरम्भिक काम के लिए और इसी तरह उनकी प्रारंभिक पहचान के लिए और सूचना की कुल मात्रा के मध्य मौलिक संबंध की स्पष्ट विवरण जो सीमित बैंडविड्थ की एक संस्थिति प्रणाली और आवश्यक समय पर प्रसारित किया जा सकता है।''</nowiki><ref>{{cite web |title=राल्फ हार्टले|url=http://ethw.org/Ralph_Hartley|website=Engineering and Technology History Wiki |date=24 February 2016 |access-date=December 4, 2021}}</ref>(उद्धरण का दूसरा भाग सूचना सिद्धांत में हार्टले के काम को संदर्भित करता है जो पुर्णतया [[हैरी निक्विस्ट]] के समानांतर है।)
1946 में हार्टले को आईआरई सम्मान पदक से सम्मानित किया गया था <nowiki>''ट्रायोड ट्यूबों को नियोजित करने वाले दोलन परिपथ पर अपने आरम्भिक काम के लिए और इसी तरह उनकी प्रारंभिक पहचान के लिए और सूचना की कुल मात्रा के मध्य मौलिक संबंध की स्पष्ट विवरण जो सीमित बैंडविड्थ की एक संस्थिति प्रणाली और आवश्यक समय पर प्रसारित किया जा सकता है।''</nowiki><ref>{{cite web |title=राल्फ हार्टले|url=http://ethw.org/Ralph_Hartley|website=Engineering and Technology History Wiki |date=24 February 2016 |access-date=December 4, 2021}}</ref>(उद्धरण का दूसरा भाग सूचना सिद्धांत में हार्टले के काम को संदर्भित करता है जो पुर्णतया [[हैरी निक्विस्ट]] के समानांतर है।)
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== संचालन ==
== संचालन ==


[[Image:Hartley osc.svg|framed|n-चैनल JFET का उपयोग करते हुए [[ आम नाली |सामान्य-नाली]] हार्टले परिपथ ]]हार्टले ऑसिलेटर एक [[टैंक सर्किट|टैंक परिपथ]] द्वारा अलग किया जाता है जिसमें दो श्रेणी संबंधन कुंडल (या, प्रायः, एक टैप्ड[[ कुंडल नल | कुंडल]])  होते हैं जो एक संधारित्र के समानांतर होते हैं, पूरे एलसी टैंक में अपेक्षाकृत [[उच्च प्रतिबाधा]] और कॉयल के मध्य अपेक्षाकृत कम वोल्टेज / उच्च वर्तमान बिंदु के मध्य एक प्रवर्धक के साथ है। मूल 1915 संस्करण में तीन बैटरी और अलग समायोज्य कुंडल के साथ सामान्य प्लेट (कैथोड अनुयायी) विन्यास में प्रवर्धक उपकरण के रूप में एक [[ट्रायोड]] का उपयोग किया गया था। दाईं ओर दिखाया गया सररिसावृत परिपथ [[जंक्शन FET|JFET]] ([[ आम नाली | सामान्य-नाली]] विन्यास में), एक LC टैंक परिपथ (यहां एकल कुंडलन टैप किया गया है) और एक बैटरी का उपयोग करता है। परिपथ हार्टले ऑसिलेटर संचालन को दिखाता है:{{dubious|Circuit operation|reason=Many subtle problems with description such as JFET gm, Q killing, and lossless elements "absorbing" signals off resonance|date=August 2015}}
[[Image:Hartley osc.svg|framed|n-चैनल JFET का उपयोग करते हुए [[ आम नाली |सामान्य-ड्रेन]] हार्टले परिपथ ]]हार्टले ऑसिलेटर [[टैंक सर्किट|टैंक परिपथ]] द्वारा अलग किया जाता है जिसमें दो श्रेणी संबंधन कुंडल (या, प्रायः, एक टैप्ड[[ कुंडल नल | कुंडल]])  होते हैं जो एक संधारित्र के समानांतर होते हैं, पूरे एलसी टैंक में अपेक्षाकृत [[उच्च प्रतिबाधा]] और कॉयल के मध्य अपेक्षाकृत कम वोल्टेज/उच्च धारा बिंदु के मध्य एक प्रवर्धक के साथ है। मूल 1915 संस्करण में तीन बैटरी और अलग समायोज्य कुंडल के साथ सामान्य प्लेट (कैथोड अनुयायी) विन्यास में प्रवर्धक उपकरण के रूप में एक [[ट्रायोड]] का उपयोग किया गया था। दाईं ओर दिखाया गया सररिसावृत परिपथ [[जंक्शन FET|JFET]] ([[ आम नाली |सामान्य-ड्रेन]] विन्यास में), एक LC टैंक परिपथ (यहां एकल कुंडलन टैप किया गया है) और एक बैटरी का उपयोग करते है। परिपथ हार्टले ऑसिलेटर संचालन को दिखाता है:{{dubious|Circuit operation|reason=Many subtle problems with description such as JFET gm, Q killing, and lossless elements "absorbing" signals off resonance|date=August 2015}}


* JFET के स्रोत से निर्गत (उत्सर्जक, यदि[[ द्विध्रुवी जंक्शन ट्रांजिस्टर | BJT]] का उपयोग किया गया था; ट्रायोड के लिए कैथोड) के द्वार (या आधार) पर सिग्नल के समान स्थिति होते हैं और साधारणतया इसके निवेश के समान वोल्टेज होते हैं (जो पूरे टैंक परिपथ में वोल्टेज है), लेकिन धारा प्रवर्धित है, अर्थात यह धारा बफर या वोल्टेज-नियंत्रित वोल्टेज-स्रोत के रूप में काम कर रहा है।
* JFET के स्रोत से निर्गत (उत्सर्जक, यदि[[ द्विध्रुवी जंक्शन ट्रांजिस्टर | BJT]] का उपयोग किया गया था; ट्रायोड के लिए कैथोड) के द्वार (या आधार) पर सिग्नल के समान स्थिति होती हैं और साधारणतया इसके निवेश के समान वोल्टेज होती हैं (जो पूरे टैंक परिपथ में वोल्टेज है), लेकिन धारा प्रवर्धित है, अर्थात यह धारा बफर या वोल्टेज-नियंत्रित वोल्टेज-स्रोत के रूप में काम कर रहे है।
* यह कम प्रतिबाधा निर्गत तब कुंडल टैपिंग में डाला जाता है, प्रभावी रूप से एक [[ autotransformer |ऑटोट्रांसफॉर्मर]] में जो वोल्टेज को बढ़ा देगा, जिसके लिए अपेक्षाकृत उच्च धारा की आवश्यकता होती है (कुंडल के शीर्ष पर उपलब्ध की तुलना में)।
* यह कम प्रतिबाधा निर्गत तब कुंडल टैपिंग में डाला जाता है, जब प्रभावी रूप से एक [[ autotransformer |ऑटोट्रांसफॉर्मर]] में जो वोल्टेज को बढ़ा देता है, जिसके लिए अपेक्षाकृत उच्च धारा की आवश्यकता होती है (कुंडल के शीर्ष पर उपलब्ध की तुलना में)।
* संधारित्र-कुंडल अनुनाद के साथ, समस्वरित आवृत्ति के अलावा अन्य सभी आवृत्तियों को अवशोषित करने की प्रवृत्ति होगी ( कम आवृत्तियों पर प्रेरक की कम प्रतिक्रिया के कारण टैंक डीसी के पास लगभग 0Ω के रूप में दिखाई देगा, और संधारित्र के कारण बहुत उच्च आवृत्तियों पर फिर से कम होगा); वे समस्वरित आवृति को छोड़कर दोलन के लिए आवश्यक 0° से पुनर्भरण की स्थिति को भी स्थानांतरित कर देंगे।
* संधारित्र-कुंडल अनुनाद के साथ, समस्वरित आवृत्ति के अलावा अन्य सभी आवृत्तियों को अवशोषित करने की प्रवृत्ति होगी (कम आवृत्तियों पर प्रेरक की कम प्रतिक्रिया के कारण टैंक डीसी के पास लगभग 0Ω के रूप में दिखाई देगा, और संधारित्र के कारण बहुत उच्च आवृत्तियों पर फिर से कम होगा); वे समस्वरित आवृति को छोड़कर दोलन के लिए आवश्यक 0° से पुनर्भरण की स्थिति को भी स्थानांतरित कर देंगे।


सरल परिपथ पर भिन्नताओं में प्रायः अतिभार से नीचे के स्तर पर एक स्थिर निर्गत वोल्टेज बनाए रखने के लिए प्रवर्धक लाभ को स्वचालित रूप से कम करने के प्रकार सम्मिलित होते हैं; उपरोक्त सरल परिपथ सकारात्मक पीक पर चलने वाले गेट के कारण निर्गत वोल्टेज को सीमित कर देगा, प्रभावी रूप से दोलनों को कम कर देगा लेकिन महत्वपूर्ण विरूपण (भ्रामक [[हार्मोनिक्स]]) के परिणाम से पहले नहीं हो सकता है। टैप किए गए कुंडल को दो अलग कुंडल में बदलना, मूल पेटेंट योजनाबद्ध के रूप में, अभी भी एक कार्य ऑसीलेटर में परिणाम देता है लेकिन अब दो कुंडल चुंबकीय रूप से अधिष्ठापन को युग्मित नहीं करते हैं, और इसलिए आवृत्ति, गणना को संशोधित किया जाना है (नीचे देखें), और ऑटोट्रांसफॉर्मर परिदृश्य की तुलना में वोल्टेज वृद्धि तंत्र की व्याख्या अधिक जटिल है।
सरल परिपथ पर परिवर्तन में प्रायः अतिभार से नीचे के स्तर पर एक स्थिर निर्गत वोल्टेज बनाए रखने के लिए प्रवर्धक लाभ को स्वचालित रूप से कम करने के प्रकार में सम्मिलित होते हैं; उपरोक्त सरल परिपथ सकारात्मक पीक पर चलने वाले द्वार के कारण निर्गत वोल्टेज को सीमित कर देगा, प्रभावी रूप से दोलनों को कम कर देगा लेकिन महत्वपूर्ण विरूपण (भ्रामक [[हार्मोनिक्स]]) के परिणाम से पहले नहीं हो सकता है। टैप किए गए कुंडल को दो अलग कुंडल में बदलना, मूल पेटेंट योजनाबद्ध के रूप में, अभी भी एक कार्य ऑसीलेटर में परिणाम देता है लेकिन अब दो कुंडल चुंबकीय रूप से अधिष्ठापन को युग्मित नहीं करते हैं, और इसलिए आवृत्ति, गणना को संशोधित किया जाता है (नीचे देखें), और ऑटोट्रांसफॉर्मर परिदृश्य की तुलना में वोल्टेज वृद्धि तंत्र की व्याख्या अधिक जटिल है।


एलसी टैंक पुनर्भरण व्यवस्था में टैप किए गए कुंडल का उपयोग करके एक अलग कार्यान्वयन एक सामान्य-ग्रिड (या सामान्य-गेट या सामान्य-आधार) प्रवर्धक स्थिति को नियोजित करना है,<ref>{{cite web|last1=Coates|first1=Eric|title=द हार्टले ऑसिलेटर|url=http://www.learnabout-electronics.org/Oscillators/osc21.php|website=Learnabout electronics|access-date=22 March 2016}}</ref> जो अभी भी [[उल्टा नहीं करने वाला|अप्रतिलोमी]] है लेकिन धारा लब्धि के बदले वोल्टेज लब्धि प्रदान करता है; कुंडल टैपिंग अभी भी कैथोड (या स्रोत या उत्सर्जक) से जुड़ा है, लेकिन यह अब प्रवर्धक के लिए (अल्प प्रतिबाधा) निवेश है; स्प्लिट टैंक परिपथ अब प्लेट (खाली करना या संग्राही) के अपेक्षाकृत उच्च निर्गत प्रतिबाधा से प्रतिबाधा को गिरा रहा है।
एलसी टैंक पुनर्भरण व्यवस्था में टैप किए गए कुंडल का उपयोग करके एक अलग कार्यान्वयन एक सामान्य-ग्रिड (या सामान्य-द्वार या सामान्य-आधार) प्रवर्धक स्थिति को नियोजित करता है,<ref>{{cite web|last1=Coates|first1=Eric|title=द हार्टले ऑसिलेटर|url=http://www.learnabout-electronics.org/Oscillators/osc21.php|website=Learnabout electronics|access-date=22 March 2016}}</ref> जो अभी भी [[उल्टा नहीं करने वाला|अप्रतिलोमी]] है लेकिन धारा लब्धि के बदले वोल्टेज लब्धि प्रदान करता है; कुंडल टैपिंग अभी भी कैथोड (या स्रोत या उत्सर्जक) से जुड़ा है, लेकिन यह अब प्रवर्धक के लिए (अल्प प्रतिबाधा) निवेश है; स्प्लिट टैंक परिपथ अब प्लेट (खाली करना या संग्राही) के अपेक्षाकृत उच्च निर्गत प्रतिबाधा से प्रतिबाधा को गिरा रहा है।


[[File:Oscillator comparison.svg|thumb|हार्टले और कोलपिट्स ऑसिलेटर की तुलना]]हार्टले ऑसिलेटर कोलपिट्स ऑसिलेटर का दोहरा है जो दो प्रेरकों के बदले दो संधारित्र से बने वोल्टेज भाजक का उपयोग करता है। यद्यपि दो कुंडल खंडों के मध्य पारस्परिक युग्मन होने की कोई आवश्यकता नहीं है, परिपथ प्रायः टैप किए गए कुंडल का उपयोग करके कार्यान्वित किया जाता है, टैप से लिया गया पुनर्भरण, जैसा कि यहां दिखाया गया है। इष्टतम टैपिंग बिन्दु (या कुंडल प्रेरकत्व का अनुपात) उपयोग किए गए प्रवर्धन उपकरण पर निर्भर करता है, जो [[ द्विध्रुवी जंक्शन ट्रांजिस्टर | द्विध्रुवी संधि ट्रांजिस्टर]], [[FET]], ट्रायोड या लगभग किसी भी प्रकार का प्रवर्धक हो सकता है (इस प्रकरण में अप्रतिलोमी, यद्यपि परिपथ के परिवर्तन के साथ एक [[उलटा एम्पलीफायर|प्रतिलोमी प्रवर्धक]] या एक ट्रांजिस्टर के संग्राही /निकासन से एक भूगर्भीय केंद्र बिंदु और पुनर्भरण भी सामान्य हैं), लेकिन एक संधि FET (दिखाया गया) या ट्रायोड प्रायः आयाम स्थिरता की एक अच्छी डिग्री के रूप में नियोजित किया जाता है (और इस प्रकार [[विरूपण]] में कमी) कर सकते हैं गेट या [[ग्रिड रिसाव|ग्रिड]] के साथ श्रृंखला में एक साधारण ग्रिड रिसाव प्रतिरोधक-संधारित्र संयोजन के साथ प्राप्त किया जा सकता है (नीचे स्कॉट परिपथ देखें) सिग्नल पीक पर [[डायोड]] चालन के लिए धन्यवाद, जो प्रवर्धन को सीमित करने के लिए पर्याप्त नकारात्मक पूर्वाग्रह का निर्माण करता है।
[[File:Oscillator comparison.svg|thumb|हार्टले और कोलपिट्स ऑसिलेटर की तुलना]]हार्टले ऑसिलेटर कोलपिट्स ऑसिलेटर का दोहरा है जो दो प्रेरकों के बदले दो संधारित्र से बने वोल्टेज भाजक का उपयोग करता है। यद्यपि दो कुंडल खंडों के मध्य पारस्परिक युग्मन होने की कोई आवश्यकता नहीं है, परिपथ प्रायः टैप किए गए कुंडल का उपयोग करके कार्यान्वित किया जाता है, टैप से लिया गया पुनर्भरण, जैसा कि यहां दिखाया गया है। इष्टतम टैपिंग बिन्दु (या कुंडल प्रेरकत्व का अनुपात) उपयोग किए गए प्रवर्धन उपकरण पर निर्भर करता है, जो[[ द्विध्रुवी जंक्शन ट्रांजिस्टर | द्विध्रुवी संधि ट्रांजिस्टर]], [[FET]], ट्रायोड या लगभग किसी भी प्रकार का प्रवर्धक हो सकता है (इस प्रकरण में अप्रतिलोमी, यद्यपि परिपथ के परिवर्तन के साथ एक [[उलटा एम्पलीफायर|प्रतिलोमी प्रवर्धक]] या एक ट्रांजिस्टर के संग्राही/ड्रेन से एक भूसंपर्कित केंद्र बिंदु और पुनर्भरण भी सामान्य हैं), लेकिन एक संधि FET (दिखाया गया) या ट्रायोड प्रायः आयाम स्थिरता की एक अच्छी डिग्री के रूप में नियोजित किया जाता है (और इस प्रकार [[विरूपण]] में कमी) द्वार या [[ग्रिड रिसाव|ग्रिड]] के साथ श्रृंखला में एक साधारण ग्रिड रिसाव प्रतिरोधक-संधारित्र संयोजन के साथ प्राप्त किया जा सकता है (नीचे स्कॉट परिपथ देखें) सिग्नल पीक पर [[डायोड]] चालन के लिए धन्यवाद, जो प्रवर्धन को सीमित करने के लिए पर्याप्त नकारात्मक पूर्वाग्रह का निर्माण करता है।


दोलन की आवृत्ति लगभग टैंक परिपथ की [[गुंजयमान आवृत्ति]] है। यदि टैंक संधारित्र का धारिता ''C'' है और टैप किए गए कुंडल का कुल प्रेरकत्व ''L'' है तो
दोलन की आवृत्ति लगभग टैंक परिपथ की [[गुंजयमान आवृत्ति]] है। यदि टैंक संधारित्र का धारिता ''C'' है और टैप किए गए कुंडल का कुल प्रेरकत्व ''L'' है तो
:<math>f =  {1 \over 2 \pi \sqrt {LC}} \,</math>
:<math>f =  {1 \over 2 \pi \sqrt {LC}} \,</math>
यदि अधिष्ठापन ''L''<sub>1</sub> और ''L''<sub>2</sub> के दो अयुग्मित कुंडल का उपयोग किया जाता है
यदि अधिष्ठापन ''L''<sub>1</sub> और ''L''<sub>2</sub> के दो अयुग्मित कुंडल का उपयोग किया जाता है।
:<math>L = L_1 + L_2 \,</math>
:<math>L = L_1 + L_2 \,</math>
तथापि, यदि दो कुंडल चुंबकीय रूप से युग्मित हैं, तो पारस्परिक अधिष्ठापन k के कारण कुल अधिष्ठापन अधिक होगा<ref>Jim McLucas, Hartley oscillator requires no coupled inductors, EDN October 26, 2006 {{cite web |url=http://www.edn.com/article/CA6343253.html |title=Hartley oscillator requires no coupled inductors - 10/26/2006 - EDN |access-date=2008-12-10 |url-status=dead |archive-url=https://web.archive.org/web/20080704153045/http://www.edn.com/article/CA6343253.html |archive-date=2008-07-04 }}</ref>
तथापि, यदि दो कुंडल चुंबकीय रूप से युग्मित हैं, तो पारस्परिक अधिष्ठापन k के कारण कुल अधिष्ठापन अधिक होंगे<ref>Jim McLucas, Hartley oscillator requires no coupled inductors, EDN October 26, 2006 {{cite web |url=http://www.edn.com/article/CA6343253.html |title=Hartley oscillator requires no coupled inductors - 10/26/2006 - EDN |access-date=2008-12-10 |url-status=dead |archive-url=https://web.archive.org/web/20080704153045/http://www.edn.com/article/CA6343253.html |archive-date=2008-07-04 }}</ref>
:<math>L = L_1 + L_2 + k \sqrt{L_1 L_2} \,</math>
:<math>L = L_1 + L_2 + k \sqrt{L_1 L_2} \,</math>
कुंडल में [[परजीवी समाई|परजीवी धारिता]] और ट्रांजिस्टर द्वारा भारण होने के कारण वास्तविक दोलन आवृत्ति ऊपर दी गई तुलना में थोड़ी कम होगी।
कुंडल में [[परजीवी समाई|परजीवी धारिता]] और ट्रांजिस्टर द्वारा भारण होने के कारण वास्तविक दोलन आवृत्ति ऊपर दी गई तुलना में थोड़ी कम होगी।
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हार्टले ऑसिलेटर के लाभ:
हार्टले ऑसिलेटर के लाभ:


* आवृति को एकल चर संधारित्र का उपयोग करके समायोजित किया जा सकता है, जिसके एक तरफ को अर्थ किया जा सकता है
* एकल चर संधारित्र का उपयोग करके आवृत्ति को समायोजित किया जा सकता है, जिसका एक किनारा भू-सम्पर्कित किया जा सकता है।
* निर्गत आयाम आवृति श्रेणी पर स्थिर रहता है
* निर्गत आयाम आवृति श्रेणी पर स्थिर रहता है।
* या तो एक टैप किए गए कुंडल या दो निश्चित प्रेरकों की आवश्यकता होती है, और बहुत कम अन्य घटक
* या तो एक टैप किए गए कुंडल या दो निश्चित प्रेरकों की आवश्यकता होती है, और बहुत कम अन्य घटको की आवश्यकता होती है।
* संधारित्र को एक (समानांतर-गुंजयमान) [[क्वार्ट्ज क्रिस्टल]] के साथ बदलकर या टैंक परिपथ के शीर्ष आधे भाग को क्रिस्टल और ग्रिड-रिसाव प्रतिरोधक ([[त्रि-टेट थरथरानवाला|त्रि-टेट ऑसिलेटर]] के रूप में) से बदलकर एक सटीकनिश्चित-आवृत्ति [[क्रिस्टल थरथरानवाला|क्रिस्टल ऑसिलेटर]] भिन्नता बनाना आसान है )।
* संधारित्र को एक (समानांतर-गुंजयमान) [[क्वार्ट्ज क्रिस्टल]] के साथ प्रतिस्थापित या टैंक परिपथ के शीर्ष आधे भाग को क्रिस्टल और ग्रिड-रिसाव प्रतिरोधक ([[त्रि-टेट थरथरानवाला|त्रि-टेट ऑसिलेटर]] के रूप में) से प्रतिस्थापित एक सटीक निश्चित-आवृत्ति [[क्रिस्टल थरथरानवाला|क्रिस्टल ऑसिलेटर]] भिन्नता बनाना आसान है)।


नुकसान:
नुकसान:

Revision as of 23:57, 3 April 2023

हार्टले ऑसिलेटर एक इलेक्ट्रॉनिक ऑसिलेटर विद्युत परिपथ है जिसमें दोलन आवृत्ति संधारित्र और प्रेरक से युक्त एक ट्यूनेड परिपथ द्वारा निर्धारित की जाती है, जो कि एक LC ऑसिलेटर है। परिपथ का आविष्कार 1915 में अमेरिकी अभियन्ता राल्फ हार्टले ने किया था। हार्टले ऑसिलेटर की विशिष्ट विशेषता यह है कि ट्यून्ड परिपथ श्रृंखला में दो प्रेरकों (या एकल टैप्ड प्रेरक) के साथ समानांतर में एक संधारित्र होता है, और दोलन के लिए आवश्यक प्रतिक्रिया संकेत दो प्रेरकों के केंद्र संयोजन से लिया जाता है।

इतिहास

हार्टले ऑसिलेटर का आविष्कार हार्टले ने तब किया था जब वेपश्चिमी इलेक्ट्रिक कंपनी की अनुसंधान प्रयोगशाला के लिए काम कर रहे थे। हार्टले ने 1915 में बेल प्रणाली के ट्रांसअटलांटिक रेडियोटेलेफोन परीक्षणों की देखरेख करते हुए डिजाइन का आविष्कार किया और एकस्वित कराया; इसे 26 अक्टूबर, 1920 को पेटेंट संख्या 1,356,763 से सम्मानित किया गया था।[1] ध्यान दें कि ''सामान्य-ड्रेन हार्टले परिपथ'' लेबल वाले नीचे दिखाए गए मूल योजनाबद्ध अनिवार्य रूप से पेटेंट आलेख के समान हैं, अतिरिक्त इसके कि ट्यूब को JFET द्वारा बदल दिया जाता है, और नकारात्मक ग्रिड पूर्वाग्रह के लिए बैटरी की आवश्यकता नहीं होती है।

1946 में हार्टले को आईआरई सम्मान पदक से सम्मानित किया गया था ''ट्रायोड ट्यूबों को नियोजित करने वाले दोलन परिपथ पर अपने आरम्भिक काम के लिए और इसी तरह उनकी प्रारंभिक पहचान के लिए और सूचना की कुल मात्रा के मध्य मौलिक संबंध की स्पष्ट विवरण जो सीमित बैंडविड्थ की एक संस्थिति प्रणाली और आवश्यक समय पर प्रसारित किया जा सकता है।''[2](उद्धरण का दूसरा भाग सूचना सिद्धांत में हार्टले के काम को संदर्भित करता है जो पुर्णतया हैरी निक्विस्ट के समानांतर है।)

संचालन

n-चैनल JFET का उपयोग करते हुए सामान्य-ड्रेन हार्टले परिपथ

हार्टले ऑसिलेटर टैंक परिपथ द्वारा अलग किया जाता है जिसमें दो श्रेणी संबंधन कुंडल (या, प्रायः, एक टैप्ड कुंडल) होते हैं जो एक संधारित्र के समानांतर होते हैं, पूरे एलसी टैंक में अपेक्षाकृत उच्च प्रतिबाधा और कॉयल के मध्य अपेक्षाकृत कम वोल्टेज/उच्च धारा बिंदु के मध्य एक प्रवर्धक के साथ है। मूल 1915 संस्करण में तीन बैटरी और अलग समायोज्य कुंडल के साथ सामान्य प्लेट (कैथोड अनुयायी) विन्यास में प्रवर्धक उपकरण के रूप में एक ट्रायोड का उपयोग किया गया था। दाईं ओर दिखाया गया सररिसावृत परिपथ JFET (सामान्य-ड्रेन विन्यास में), एक LC टैंक परिपथ (यहां एकल कुंडलन टैप किया गया है) और एक बैटरी का उपयोग करते है। परिपथ हार्टले ऑसिलेटर संचालन को दिखाता है:[dubious ]

  • JFET के स्रोत से निर्गत (उत्सर्जक, यदि BJT का उपयोग किया गया था; ट्रायोड के लिए कैथोड) के द्वार (या आधार) पर सिग्नल के समान स्थिति होती हैं और साधारणतया इसके निवेश के समान वोल्टेज होती हैं (जो पूरे टैंक परिपथ में वोल्टेज है), लेकिन धारा प्रवर्धित है, अर्थात यह धारा बफर या वोल्टेज-नियंत्रित वोल्टेज-स्रोत के रूप में काम कर रहे है।
  • यह कम प्रतिबाधा निर्गत तब कुंडल टैपिंग में डाला जाता है, जब प्रभावी रूप से एक ऑटोट्रांसफॉर्मर में जो वोल्टेज को बढ़ा देता है, जिसके लिए अपेक्षाकृत उच्च धारा की आवश्यकता होती है (कुंडल के शीर्ष पर उपलब्ध की तुलना में)।
  • संधारित्र-कुंडल अनुनाद के साथ, समस्वरित आवृत्ति के अलावा अन्य सभी आवृत्तियों को अवशोषित करने की प्रवृत्ति होगी (कम आवृत्तियों पर प्रेरक की कम प्रतिक्रिया के कारण टैंक डीसी के पास लगभग 0Ω के रूप में दिखाई देगा, और संधारित्र के कारण बहुत उच्च आवृत्तियों पर फिर से कम होगा); वे समस्वरित आवृति को छोड़कर दोलन के लिए आवश्यक 0° से पुनर्भरण की स्थिति को भी स्थानांतरित कर देंगे।

सरल परिपथ पर परिवर्तन में प्रायः अतिभार से नीचे के स्तर पर एक स्थिर निर्गत वोल्टेज बनाए रखने के लिए प्रवर्धक लाभ को स्वचालित रूप से कम करने के प्रकार में सम्मिलित होते हैं; उपरोक्त सरल परिपथ सकारात्मक पीक पर चलने वाले द्वार के कारण निर्गत वोल्टेज को सीमित कर देगा, प्रभावी रूप से दोलनों को कम कर देगा लेकिन महत्वपूर्ण विरूपण (भ्रामक हार्मोनिक्स) के परिणाम से पहले नहीं हो सकता है। टैप किए गए कुंडल को दो अलग कुंडल में बदलना, मूल पेटेंट योजनाबद्ध के रूप में, अभी भी एक कार्य ऑसीलेटर में परिणाम देता है लेकिन अब दो कुंडल चुंबकीय रूप से अधिष्ठापन को युग्मित नहीं करते हैं, और इसलिए आवृत्ति, गणना को संशोधित किया जाता है (नीचे देखें), और ऑटोट्रांसफॉर्मर परिदृश्य की तुलना में वोल्टेज वृद्धि तंत्र की व्याख्या अधिक जटिल है।

एलसी टैंक पुनर्भरण व्यवस्था में टैप किए गए कुंडल का उपयोग करके एक अलग कार्यान्वयन एक सामान्य-ग्रिड (या सामान्य-द्वार या सामान्य-आधार) प्रवर्धक स्थिति को नियोजित करता है,[3] जो अभी भी अप्रतिलोमी है लेकिन धारा लब्धि के बदले वोल्टेज लब्धि प्रदान करता है; कुंडल टैपिंग अभी भी कैथोड (या स्रोत या उत्सर्जक) से जुड़ा है, लेकिन यह अब प्रवर्धक के लिए (अल्प प्रतिबाधा) निवेश है; स्प्लिट टैंक परिपथ अब प्लेट (खाली करना या संग्राही) के अपेक्षाकृत उच्च निर्गत प्रतिबाधा से प्रतिबाधा को गिरा रहा है।

हार्टले और कोलपिट्स ऑसिलेटर की तुलना

हार्टले ऑसिलेटर कोलपिट्स ऑसिलेटर का दोहरा है जो दो प्रेरकों के बदले दो संधारित्र से बने वोल्टेज भाजक का उपयोग करता है। यद्यपि दो कुंडल खंडों के मध्य पारस्परिक युग्मन होने की कोई आवश्यकता नहीं है, परिपथ प्रायः टैप किए गए कुंडल का उपयोग करके कार्यान्वित किया जाता है, टैप से लिया गया पुनर्भरण, जैसा कि यहां दिखाया गया है। इष्टतम टैपिंग बिन्दु (या कुंडल प्रेरकत्व का अनुपात) उपयोग किए गए प्रवर्धन उपकरण पर निर्भर करता है, जो द्विध्रुवी संधि ट्रांजिस्टर, FET, ट्रायोड या लगभग किसी भी प्रकार का प्रवर्धक हो सकता है (इस प्रकरण में अप्रतिलोमी, यद्यपि परिपथ के परिवर्तन के साथ एक प्रतिलोमी प्रवर्धक या एक ट्रांजिस्टर के संग्राही/ड्रेन से एक भूसंपर्कित केंद्र बिंदु और पुनर्भरण भी सामान्य हैं), लेकिन एक संधि FET (दिखाया गया) या ट्रायोड प्रायः आयाम स्थिरता की एक अच्छी डिग्री के रूप में नियोजित किया जाता है (और इस प्रकार विरूपण में कमी) द्वार या ग्रिड के साथ श्रृंखला में एक साधारण ग्रिड रिसाव प्रतिरोधक-संधारित्र संयोजन के साथ प्राप्त किया जा सकता है (नीचे स्कॉट परिपथ देखें) सिग्नल पीक पर डायोड चालन के लिए धन्यवाद, जो प्रवर्धन को सीमित करने के लिए पर्याप्त नकारात्मक पूर्वाग्रह का निर्माण करता है।

दोलन की आवृत्ति लगभग टैंक परिपथ की गुंजयमान आवृत्ति है। यदि टैंक संधारित्र का धारिता C है और टैप किए गए कुंडल का कुल प्रेरकत्व L है तो

यदि अधिष्ठापन L1 और L2 के दो अयुग्मित कुंडल का उपयोग किया जाता है।

तथापि, यदि दो कुंडल चुंबकीय रूप से युग्मित हैं, तो पारस्परिक अधिष्ठापन k के कारण कुल अधिष्ठापन अधिक होंगे[4]

कुंडल में परजीवी धारिता और ट्रांजिस्टर द्वारा भारण होने के कारण वास्तविक दोलन आवृत्ति ऊपर दी गई तुलना में थोड़ी कम होगी।

हार्टले ऑसिलेटर के लाभ:

  • एकल चर संधारित्र का उपयोग करके आवृत्ति को समायोजित किया जा सकता है, जिसका एक किनारा भू-सम्पर्कित किया जा सकता है।
  • निर्गत आयाम आवृति श्रेणी पर स्थिर रहता है।
  • या तो एक टैप किए गए कुंडल या दो निश्चित प्रेरकों की आवश्यकता होती है, और बहुत कम अन्य घटको की आवश्यकता होती है।
  • संधारित्र को एक (समानांतर-गुंजयमान) क्वार्ट्ज क्रिस्टल के साथ प्रतिस्थापित या टैंक परिपथ के शीर्ष आधे भाग को क्रिस्टल और ग्रिड-रिसाव प्रतिरोधक (त्रि-टेट ऑसिलेटर के रूप में) से प्रतिस्थापित एक सटीक निश्चित-आवृत्ति क्रिस्टल ऑसिलेटर भिन्नता बनाना आसान है)।

नुकसान:

  • हार्मोनिक-समृद्ध निर्गत अगर प्रवर्धक से लिया जाता है और सीधे एलसी परिपथ से नहीं (जब तक कि आयाम-स्थिरीकरण परिपथ कार्यरत न हो)।

यह भी देखें

संदर्भ

  1. "Patent US1356763: Oscillation-generator" (PDF). United States Office Patent. Retrieved 22 March 2016.
  2. "राल्फ हार्टले". Engineering and Technology History Wiki. 24 February 2016. Retrieved December 4, 2021.
  3. Coates, Eric. "द हार्टले ऑसिलेटर". Learnabout electronics. Retrieved 22 March 2016.
  4. Jim McLucas, Hartley oscillator requires no coupled inductors, EDN October 26, 2006 "Hartley oscillator requires no coupled inductors - 10/26/2006 - EDN". Archived from the original on 2008-07-04. Retrieved 2008-12-10.
  • Langford-Smith, F. (1952), Radiotron Designer's Handbook (4th ed.), Sydney, Australia: Amalgamated Wireless Valve Company Pty., Ltd.
  • Record, F. A.; Stiles, J. L. (June 1943), "An Analytical Demonstration of Hartley Oscillator Action", Proceedings of the IRE, 31 (6): 281–287, doi:10.1109/jrproc.1943.230656, ISSN 0096-8390, S2CID 51643731
  • Rohde, Ulrich L.; Poddar, Ajay K.; Böck, Georg (May 2005), The Design of Modern Microwave Oscillators for Wireless Applications: Theory and Optimization, New York, NY: John Wiley & Sons, ISBN 0-471-72342-8
  • Vendelin, George; Pavio, Anthony M.; Rohde, Ulrich L. (May 2005), Microwave Circuit Design Using Linear and Nonlinear Techniques, New York, NY: John Wiley & Sons, ISBN 0-471-41479-4


बाहरी संबंध