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Sägezahngenerator mit Transistoren

copyright 2004: Claude Jacobs

INDEX


Grundschaltung:
In Abb.1a wird zunächst C über R geladen. Beim Erreichen der erforderlichen Emitter-Basis-Spannung beginnt der PNP-Transistor zu leiten, öffnet damit den NPN-Transistor, der wiederum den vorigen weiter durchsteuert. Dadurch entlädt sich der Kondensator schlagartig, beide Transistoren sperren wieder, und der Vorgang wiederholt sich.

Die Amplitude des an C entstehenden Sägezahnsignals hängt von dem Wert der Zener-Diode (zuzüglich der Emitter-Basis-Spannung des PNP) ab. Wählt man die Betriebsspannung gegenüber dem Zener-Wert recht groß, dann bestehen die Flanken aus einem entsprechend kleinen Teilabschnitt der (gekrümmten) Ladungskurve des Kondensators und sind annähernd linear. Anstelle der Zener-Diode vermögen auch eine oder mehrere einfache Dioden in Durchlaßrichtung (oder wie in Abb.1b eine Leuchtdiode) die gleiche Wirkung zu erzielen. Eine lineare Ladungskurve ergibt sich, wenn man den Ladewiderstand R durch eine Konstantstromquelle -etwa nach Abb.2- ersetzt (siehe hierzu auch Dreieck-/Sägezahn mit OPs ). Die Frequenz läßt sich in Abb.1 mit R, und in Abb.2 mit R1 (Stromregler) einstellen.


Triggerung:
Eine einfache, aber bereits effektive Triggerung (= vorzeitiges Auslösen der Entladung) zeigt Abb.3. Die Synchronisier-Signale lassen sich der konstanten Zenerspannung einfach überlagern, so daß die zusätzliche negative Phase des Triggersignals den Entladeprozeß bereits kurz vor dem kritischen Spannungspegel einleitet. Außerhalb dieses kritischen Fensters haben die Signale nahezu keinen Einfluß auf die Ladekurve bzw. auf den Entladevorgang. Die Zenerdiode sorgt ebenfalls dafür, daß nicht auch die positiven Halbwellen des Triggersignals die Entladungen in der gleichen Weise verzögern, was zu zwei oder mehreren verschiedenen Auslösepunkten führen würde. Bei der Zeilenablenkung von Oszilloskopen käme es ansonsten zur mehrfachen, horizontal leicht versetzten Darstellung der gleichen Meßkurve.


Um das Meßsignal nicht zu belasten empfiehlt sich nach Abb.4 ein zusätzlich vorgeschalteter Zwischenverstärker. Da bereits kleine Signalpegel zur Triggerung ausreichen, begrenzen hier zwei antiparallel geschaltete Dioden die Triggeramplitude, falls das Meßsignal zu hohe Spannungsspitzen aufweisen sollte. Die dabei unweigerlich auftretenden Verzerrungen ("Abplattung") des Signals ändern jedoch nichts an der Synchronisierung. In Abb.4 verfügt der dargestellte Oszillator ebenfalls über einen Umschalter, mit dem sich verschiedene Kondensatorwerte und damit Frequenzbereiche anwählen lassen.

copyright 2004: Claude Jacobs

Weiterführende Links:
Dreieck/Sägezahn mit Operationsverstärker:
http://homepages.internet.lu/absolute3/tronic/sz.htm
NEGISTOR-Oszillator: homepages.internet.lu/absolute3/tronic/oscspec.htm

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