AReS

PART11발진회로(Oscillation Circuit)

실험 4 :하틀레이 발진기 (Hartley Oscillator)

이론

fig11-8

그림 11-8는 하틀레이 발진기를 간단한 형태로 보인 것이다. 인덕터 L1과 L2는 중간탭이 있는 한 개의 인덕터이다. 정궤환은 트랜지스터 출력 회로의 L1과 베이스-에미터 입력회로쪽의 L2 사이의 상호 인덕턴스 작용에 의하여 얻어진다. 콜렉터회로(L1)에서 증폭기 신호의 일부가 L1과 L2로 유도결합에 의하여 베이스에 되돌아온다. CE회로에서 콜렉터와 베이스전압 사이에는 항상 180°의 위상반전이 생긴다. 또한 트랜지스터의 공통단자인 에미터에 연결되어 있는 인덕터 탭을 기준해서(L1 - L2 조합) 인덕터의 반대쪽 단자들 사이에서도 또 다른 180°의 위상반전이 생긴다. 그러므로 이들 둘을 합하면 동상의 궤환조건이 실현되고, 폐로이득도 Q1에 의하여 얻어진다. 이때 발진주파수는 대략 다음과 같이 주어진다.

f_o=1/(2π√((L1+L2)C))

그리고 이 발진주파수는 트랜지스터 파라미터와 L1과 L2사이의 결합계수에 의하여 약간의 영향을 받는다.

fig11-9

그림 11-9실제의 하틀레이 발진기

그림 11-9은 실제의 하틀레이 발진기를 나타내고 있다. 실제 동작할 수 있는 발진기로 제작하기 위해서는 설명을 위해 사용하였던 그림 11-8의 간단한 회로에 몇가 지의 회로소자들을 추가해야 한다. 그림에서 저항 R_A와 R_B는 바이어스를 목적으로 사용되었고, 고주파쵸그(RFC)는 공진주파수에서 개방회로가 되므로 직류바이어스전류의 통로는 열어 주나, 교류전원의 신호는 차단시킨다. 결합커패시터C3는 탱크회로에서 흘러나오는 직류전류를 차단하고 C2는 베이스와 탱크회로 사이의 직류결합을 못 하게 한다. 그리고 C1에 비해 C2와 C3는 용량이 충분히 크므로 발진주파수에서 단락회로로 간주된다.

실험 과정

fig11-10

그림 11-10Hartley Osc. 기본회로

1. M-11의 회로-4을 이용하여 그림 11-10과 같이 회로를 구성한다. 여기서 커패시터는 C₁만 연결하며 용량은 100pF으로 한다.

2. 표 11-4와 같이 출력주파수, 출력전압, 궤환전압(4c-4h간 전압) 그리고 계산 주파수를 해당란에 기록한다. 궤환율은 (n₁/(n₁+n₂))*100 이다.

3. 다음에는 4c-4d 단자를 연결하여 커패시터 용량이 200pF이 되게 하여 과정 2를 반복한다.

tab1

실험 11-4.1 하틀리 발진기(Hartley Oscillator) 실험 (M11의 Circuit-4에서 그림 11-10와 같이 회로를 구성한다.)

1.결선방법(M11의 Circuit-4에서 그림 11-10 회로 실험)

1.전원 결선은 내부적으로 결선되어 있다.

2.계측기 결선

오실로스코프 및 전압계 연결

Output 전압 측정 결선 : 전면패널 Signal Input의 CH A A+ 단자와 Circuit-4의 4a 단자 간을 적색선으로, A- 단자와 4b 단자 간을 흑색선으로 연결한다.

궤환 전압 측정 결선(L1 전압) : 전면패널 Signal Input의 CH B B+ 단자와 Circuit-3의 4g 단자 간을 적색선으로, B- 단자와 4h 단자 간을 흑색선으로 연결한다.

2.결선도

flash

3.측정 방법

1커패시터 C1(100pF)을 결선한 회로를 구성한다.
전면 패널 analog input 을 선택하고 Oscilloscope 화면에서 나타난 출력 파형을 그리고, 출력주파수, 계산 주파수를 표 11-4 해당란에 기록한다. 이때 최적 파형이 나오도록 오실로스코프를 설정한다.

Volt & Ampere Meter 탭을 선택하고 CH A, B에서 voltage ,ac , pp 를 클릭하고 지시된 출력전압, 궤환전압(L1 전압))을 표 11-4의 해당란에 기록한다.

(CH A : 출력전압, CH B : 궤환전압)
2커패시터를 200pF로 결선한 회로를 구성한다.
커패시터 C2(100pF)를 회로에 연결하기 위해 Circuit-4의 4c 단자와 4d 단자 간을 황색선으로 연결한다.

결선도

flash

위 3. 측정방법>1) 과정을 수행하여 측정결과를 표11-4 해당란에 기록한다.