In diesem Artikel – und natürlich dem Video dazu – geht es um den Aufbau eines einfachen Sägezahngenerators.
Ein Sägezahngenerator erzeugt eine sogenannte Sägezahnspannung. Eine solche Sägezahnspannung wird beispielsweise für den Betrieb von Messgeräten, zum Beispiel einem Oszilloskop, benötigt.
Aufbau einer Sägezahnspannung
Eine Sägezahnschwingung ist eine bestimmte Form der Kippschwingung, bei die Spannung eine bestimmte Zeit linear (also in Form einer Geraden) ansteigt.
Nach dem Erreichen eines bestimmten Spannungswertes fällt das Spannungssignal aprupt auf den Ausgangswert zurück.
Anschließend beginnt das Spiel von vorn.
Erzeugen einer Sägezahnspannung
Es gibt unterschiedliche Möglichkeiten eine Sägezahnspannung zu erzeugen.
Eine sehr einfache Schaltung zur Erzeugung eines „quasi-Sägezahns“ wird in diesem Artikel vorgestellt.
Der Anstieg der erzeugten Spannung ist nicht ganz linear. Dafür ist die Schaltung aber sehr einfach aufgebaut.
Der Anstieg der Spannung wird über die Aufladung eines Kondensators über einen Widerstand realisiert. Zwar verläuft die Kondensatoraufladung in Form einer e-Funktion. Wenn man jedoch nur einen kleinen Teil dieser e-Funktion verwendet, erhält man einen relativen konstanten Anstieg.
Nach dem Erreichen einer bestimmten Spannung wird der Kondensator kurzgeschlossen. Der Kondensator entlädt sich sehr schnell (abrupt) und wird dann anschließend wieder über den Widerstand aufgeladen, usw.
Das Kurzschließen des Kondensators kann zum Beispiel über eine Vierschichtdiode oder einen DIAC realisiert werden. Im Video wird dazu ein Thyristor verwendet, dessen Gateanschluss mit der Kathode des Thyristors verbunden ist.
Zünden des Thyristors bis zum Unterschreiten des Haltestroms
Die Schaltung funktionier nun folgendermaßen.
Da der Gateanschluss des Thyristors mit der Kathode verbunden ist wird der Thyristor nicht gezündet. Der Thyristor sperrt.
Beim Erreichen einer bestimmten Spannung, die vom Thyristor abhängig ist, leitet der Thyristor. Und zwar so lange, wie der Strom durch den Thyristor größer als sein Haltestrom ist.
Wird dieser Haltestrom unterschritten, sperrt der Thyristor wieder und der Kondensator kann wirder über den Widerstand aufgeladen werden.
Im folgenden Video wird diese einfache Schaltung mit PSPICE simuliert.
