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哈特莱型IC振荡电路的设计-制作 作者：无线电技…????文章来源：????点击数： 1982????更新时间：2006-9-6 3-2 哈特莱型LC振荡电路的设计-制作 ??? 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。 　 型号 使用频段(MHz) 谐振电容(pF) 　 空载Q值 线圈匝数(T) 4~6 3~1 3~2 FCZ3.5 3.5 220 9.4 70 7 20 10 FCZ7 7 120 4.6 80 5 14 7 FCZ14 14 70 1.85 75 4 12 6 FCZ21 21 40 1.45 95 3 10 5 FCZ28 28 30 1.1 90 3 8 4 FCZ50 50 15 0.68 100 2 6 3 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℃） 参数 符号 规格 单位 逆电压 VR 15 V 结温度 Tj 125 ℃ 储藏温度 Tstg -55~125 ℃ 1SV149变容二极管一般电性能指标参数（Ta=25℃） 参数 符号 测试条件 最小值 标准值 最大值 单位 逆电压 VR IR=μA 15 - - V 逆电流 IR VR=15V - - 50 nA 结电容容量 C1V? VR=1V,f=1MHz 435 - 540 pF 结电容容量 CV8 VR=8V,f=1MHz 19.9 - 30.0 pF 容量比 C1V /CV8 - 15.0 19.5 - 　 性能指数 Q VR=1V,f=1MHz 200 - - 　 [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 振荡级用的晶体管放大器??? 图8所示的为实际所设计的哈特莱振荡电路。振荡电路的晶体管Trl