Hobbyelektronik Sägezahngeneratoren mit Transistoren aufgebaut

Schaltungsbeschreibungen
Zu Bild 1:
Die mit dem Fet T1 gebildete Konstantstromquelle lädt über D1 den Kondensator C1 mit einem konstanten Strom auf, was einen linearen Spannungsanstieg an C1 zur Folge hat. (Zur Fet-Konstantstromquelle vgl. die Seite "Einfache Konstantstromquellen", Bild 1c. Anstelle der Fet-Konstantstromquelle kann auch eine mit einem Transistor aufgebaute Konstantstromquelle verwendet werden, Bild 1a, b.)
Die Zusammenschaltung der beiden Komplementärtransistoren T2, T3 verhält sich ähnlich wie ein Thyristor, der allerdings nicht durch einen Impuls sondern duch einen Spannungspegel "gezündet" wird: Überschreitet nämlich die Spannung an C1 die durch R3 und die Zenerdiode fest vorgegebene Spannung an der Basis von T2, wird die Kombination T2, T3 leitend und entlädt C1 über den Strombegrenzungswiderstand R2. Unterschreitet die Spannung an C1 ca. 1,4 V (~ 2 x Basis-Emitterspannung) sperren die Transistoren schlagartig und die Kondensatoraufladung beginnt erneut. Am Ausgang entsteht die gewünschte Sägezahnspannung.
Die Sägezahn-Frequenz wird durch R1+P1 und C1 bestimmt. Sie beträgt in der angegebenen Dimensionierung ca. 5 bis 500 Hz. Durch Verkleinern von C1 sind höhere Frequenzen bis etwa 100 kHz erreichbar.
Die Sägezahnamplitude wird durch die Zenerdiode D2 bestimmt und kann durch andere Wahl von D2 den eigenen Bedürfnissen angepaßt werden, wobei die Zenerspannung aber den halben Betriebsspannungswert nicht übersteigen darf.

Zu Bild 2: Die beiden Transistoren bilden eine mit P1 einstellbare Konstantstromquelle (Stromspiegel), die den Kondensator C1 mit einem linearen Spannungsanstieg auflädt. Überschreitet die Spannung an C1 die Ansprechschwelle des NAND-Gatters IC1, schaltet T3 durch und entlädt C1 über R2 und der Zyklus beginnt von Neuem. Über den Emitterfolger T4 kann der an C1 entstehende Sägezahn niederohmig abgegriffen werden.
Pinbelegung des CMOS-ICs 4011 siehe Seite "Prellfreie Schalter und Taster ...": Pin 7 an GND, Pin 14 an +Ub, Eingänge der beiden nicht benutzten NAND-Gatter an GND.
Die Frequenz des Sägezahns wird durch R1+P1 und C1 bestimmt. Sie beträgt in der gezeigten Dimensionierung etwa 5 kHz bis 200 kHz.

Schaltungen nach Zeitschrift ELEKTOR.

(4.8.2004)