- Kippgenerator
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Ein Kippschwinger ist eine Oszillatorschaltung, in der ein Kondensator fortwährend geladen und wieder entladen wird und dadurch eine Kippschwingung erzeugt. Üblicherweise wird ein Kippschwinger aus einem Widerstand, einem Kondensator und einem „Schwellwert“-Bauteil (z. B. Glimmlampe, Thyristor oder Unijunctiontransistor) aufgebaut.
Wegen dieser Kombination aus Ladevorgang mit einem Schwellwert-Bauteil zählt der Kippschwinger zu den Relaxationsoszillatoren.
Funktionsweise
Einfacher Kippschwinger mit Schmitt-Trigger
Schaltung mit integriertem BausteinNebenstehend eine Schaltung mit einem invertierenden Schmitt-Trigger. Zunächst sei der Kondensator C ungeladen. Dann ist die Ausgangsspannung des Schmitt-Triggers +5 V. Der Kondensator wird über den Widerstand R aufgeladen und wenn die obere Schaltschwelle des Triggers (etwa 3 V) überschritten ist, kippt die Ausgangsspannung auf 0 V und der Kondensator wird über den Widerstand entladen. Nach kurzer Zeit ist die untere Schaltschwelle unterschritten, der Ausgang springt wieder auf +5 V, und das Spiel beginnt von vorn (Hysterese). Am Kondensator entsteht ein nahezu dreieckförmiger Spannungsverlauf.
Die Schaltung darunter mit dem weit verbreiteten IC NE555 wird im Artikel Multivibrator genauer erklärt. Am Kondensator liegt auch hier eine Dreieckspannung an, der Ausgang (Pin 3) liefert eine Rechteckspannung, die mit etwa 50 mA belastet werden kann.
Bei den Schaltungen wird der Kondensator durch einen Widerstand geladen, was einen exponentiellen Spannungsanstieg am Kondensator bewirkt. Parallel mit dem Kondensator ist ein Schwellwertschalter, der die Richtung der Umladung ändert.
Früher wurden als Schwellwert-Glied auch Glimmlampen und Relaisröhren (Kaltkathoden-Thyratrons) verwendet. Solche Bauteile sind solange nicht leitend, bis die angelegte Spannung eine bestimmte obere Schwelle (bei Glimmlampen etwa 70 V) überschreitet. Erst dann fließt Strom, und der Kondensator wird rasch entladen. Sinkt die Spannung am Kondensator unter einen gewissen unteren Schwellwert, kann wieder kein Strom mehr fließen, und der Kreislauf beginnt von vorn.
Ein Kippschwinger produziert am zeitbestimmenden Kondensator eine sägezahnartige Wellenform.
Siehe auch
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