Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Sägezahn-Oszilator


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von Huber M. (michael_h784)


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Guten Morgen,


Ich habe mir, wie im bild1 zu sehen, einen Sägezahn-Oszillator auf das 
bread-board aufgebaut. Bei OUT sollte ich mit dem Oszilloskop einen 
Sägezahn messen können. Es kommt aber gar nichts raus warum ? Kann 
jemand erkennen warum das nicht funktioniert, wäre nett.

grüsse Huber

von Günter Lenz (Gast)


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Der 4093 ist kein Operationsversterker und auch kein
Komparator, die Schaltung ist falsch.

von m.n. (Gast)


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Man darf garnicht genauer hinsehen. Das ist die absolute 
Gurkenschaltung.
Wenn Du einen 'schönen' Sägezahn haben möchtest, nimm den TS912 als 
Integrator, der per 4093 zurückgesetzt wird.

von Georg (Gast)


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Günter Lenz schrieb:
> Der 4093 ist kein Operationsversterker und auch kein
> Komparator

Und selbst wenns einer wäre: mit dem Vergleichseingang an Vplus kann er 
nie schalten. Ausserdem ist meiner Meinung nach + und - vertauscht. Und 
noch dazu: wenn Lade- und Entladewiderstand gleich sind, gibt es keinen 
Sägezahn.

Ohne Anspruch auf Vollständigkeit. Es ist schon eine Leistung eigener 
Art, in so eine einfache Schaltung so viele Fehler einzubauen.

Georg

von Huber M. (michael_h784)


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Günter Lenz schrieb:
> Der 4093 ist kein Operationsversterker und auch kein
> Komparator, die Schaltung ist falsch.

Der 4093 ist ein Schmitt-Trigger. Der soll hier bewirken das er den 
Transistor abwechselnd leitend werden lässt, somit überbrückt er den 
Kondensator und wird über R3 (bestimmt die geschwindigkeit) entladen, 
somit steigt oder fällt das Potential am eingang des 4093, je nach dem 
welchen zustand er vorher hatte.

von nachtmix (Gast)


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Günter Lenz schrieb:
> Der 4093 ist kein Operationsversterker und auch kein
> Komparator,

Aber ein invertierender Schmitttrigger, wenn er, wie gezeigt und 
bezeichnet, beschaltet wird.
Sooooo falsch also nicht.

von Huber M. (michael_h784)


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Georg schrieb:
> Ausserdem ist meiner Meinung nach + und - vertauscht. Und
> noch dazu: wenn Lade- und Entladewiderstand gleich sind, gibt es keinen
> Sägezahn.

+ und - sind richtig verdrahtet der Impendanzwandler  ist ja nur zum 
entkoppeln der Schaltung gedacht, das müsste ohne ihn auch 
funktionieren. Ok das mit dem Ladewiderstand leuchtet mir natürlich ein. 
Das heißt die Ladekurve soll schnell ansteigen? also geringeren 
Ladewiderstand als Entladewiderstand zb. 500 ohm lade und 1k 
Entladewiderstand ?

ps.: ich sollte vielleicht noch dazu sagen das das meine ersten Versuche 
sind mit einem Schmitt-trigger. nach rechteck signalen.

von karadur (Gast)


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Hallo

für einen Sägezahn muß der Ladewiderstand durch eine Stromquelle ersetzt 
werden.

Ist es gewollt das die Rampe abfällt?

von Harald W. (wilhelms)


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Huber M. schrieb:

> Der 4093 ist ein Schmitt-Trigger.

Aber einer mit undefnierter Schaltschwelle. Da nimmt man besser
ein Komparator-IC wie z.B. LM339. Will man einen Sägezahn mit
linearem Anstieg, sollte man auch besser eine Konstantstromquelle
zum Laden des Kondensators nehmen.

von Huber M. (michael_h784)


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karadur schrieb:
> Hallo
>
> für einen Sägezahn muß der Ladewiderstand durch eine Stromquelle ersetzt
> werden.
>
> Ist es gewollt das die Rampe abfällt?

Ja, das weiß ich in der Theorie zb. einen Stromspiegel ? jetz soll sie 
erst einmal fallen. und später soll sie steigen. Von steigen weiß ich 
noch nicht wie man das umsetzt.

Ich glaube das diese Schaltung mit einem vorgefertigten Schmitt-trigger 
(4093) wie ich es jetzt habe nicht umsetzen lässt. Oder muss ich den 
einfach symetrisch mit Spannng versorgen? ansonsten fällt mir jetzt nur 
noch die lösung mit meinem op amp ts912 ein. Das ich den mit Mitkopplong 
zu einem schmitt-trigger verwandle.

von Huber M. (michael_h784)


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Harald W. schrieb:
> Huber M. schrieb:
>
>> Der 4093 ist ein Schmitt-Trigger.
>
> Aber einer mit undefnierter Schaltschwelle. Da nimmt man besser
> ein Komparator-IC wie z.B. LM339. Will man einen Sägezahn mit
> linearem Anstieg, sollte man auch besser eine Konstantstromquelle
> zum Laden des Kondensators nehmen.

wie gesagt ich fange gerade erst an mich dmit zu befassen. LM339 habew 
ich zufällig da :-).

von karadur (Gast)


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Der 4093 schaltet bei ca. 2V.

Mit dem OP geht das.

Schau dir mal die Innenschaltung vom NE555 an.

von Huber M. (michael_h784)


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karadur schrieb:
> Der 4093 schaltet bei ca. 2V.

Das heißt der schaltet mir die Basis vom Transistor nicht gegen Gnd?

ich dachte der Schmitt-trigger schaltet mir eintweder ein oder aus. 
nichts dazwischen, je nach hysterese.

karadur schrieb:
> Mit dem OP geht das.
>
> Schau dir mal die Innenschaltung vom NE555 an.


Also mir gehts jetzt erstmal darum mit Schmitt-trigger und Op amps zu 
Arbeiten um das mal besser zu Durchblicken.

der ne 555 timer kommt später dran :-) werde mal reinschauen

von nachtmix (Gast)


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Huber M. schrieb:
> Das heißt der schaltet mir die Basis vom Transistor nicht gegen Gnd?

Doch, aber schau dir mal das Diagramm des Datenblatts 
https://www.fairchildsemi.com/datasheets/CD/CD4093BC.pdf auf Seite 6 
rechts oben an.
Dort sind die Schaltschwellen in Abhängigkeit von der Betriebsspannung 
aufgetragen.

Wenn du den ST mit 9V betreibst, und von oben zerrt der Transistor über 
1k und  von unten der R4 mit 1k, denn werden sich am Pin 2 etwas über 4V 
einstellen und damit landest du  ziemlich genau im Niemandsland zwischen 
den beiden Schaltschwellen.
Das bedeutet, daß der ST den vorherigen Schaltzustand beibehält.

von Huber M. (michael_h784)


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So, jetzt zu Bild1. original Schaltung, damit ich jetzt nicht immer von 
einer möglichen Lösung zur anderen springe. Und am ende doch nichts 
dabei raus kommt. Kann man jetzt die im Bild1 gezeigte Schaltung mit 
einem CD4093 Schmitt-trigger lösen ? Mit single supply oder symetrischer 
Spannungsversorgung.

: Bearbeitet durch User
von Huber M. (michael_h784)


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So, jetzt zu Bild1. original Schaltung, damit ich jetzt nicht immer von 
einer möglichen Lösung zur anderen springe. Und am ende doch nichts 
dabei raus kommt. Kann man jetzt die im Bild1 gezeigte Schaltung mit 
einem CD4093 Schmitt-trigger lösen ? Mit single supply oder symetrischer 
Spannungsversorgung.

von nachtmix (Gast)


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Huber M. schrieb:
> Kann man jetzt die im Bild1 gezeigte Schaltung mit
> einem CD4093 Schmitt-trigger lösen ?

Kann man, du hast ja noch ein paar NAND übrig, aber wie mir scheint, ist 
das nicht die Aufgabe.

von Huber M. (michael_h784)


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Die aufgabe ist die Schaltung zu erklären, das glaube ich zu können.

-Ich setze die schaltung unter Spannung
-dann fällt am unteren Widerstand ca. die Gesamtspannung erstmal ab.
-der Kondensator beginnt sich schnell aufzuladen( je nach grösse des 
unteren widerstandes)

- somit sinkt die Eingangsspannung am ST und geht richtung negativer 
Hysterese.

- Hysterese erreicht, ST schaltet UM, somit entsperrt der Transistor. 
und überbrückt den Kondensator, der sich über den widerstand nach dem 
Transistor entlädt.
- Jetzt geht es gegen positiver Hysterese usw.......


aber ich will die Theorie in die praxis umsetzen das muss ja real auch 
gehen

von Harald W. (wilhelms)


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Huber M. schrieb:

> aber ich will die Theorie in die praxis umsetzen das muss ja real auch
> gehen

Ja, es gibt immer wesentlich mehr Möglichkeiten, schlechte Schaltungen
zu entwickeln wie gute.

: Bearbeitet durch User
von Huber M. (michael_h784)


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Harald W. schrieb:
> Ja, es gibt immer wesentlich mehr Möglichkeiten, schlechte Schaltungen
> zu entwickeln wie gute.

Es geht hier nicht darum die perfekte schaltung zu entwickeln, sondern 
um sich das erstmal vorstellen zu können.

von Harald W. (wilhelms)


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Huber M. schrieb:
> Harald W. schrieb:
>> Ja, es gibt immer wesentlich mehr Möglichkeiten, schlechte Schaltungen
>> zu entwickeln wie gute.
>
> Es geht hier nicht darum die perfekte schaltung zu entwickeln, sondern
> um sich das erstmal vorstellen zu können.

Ich finde es wesentlich einleuchtender, wenn man einen Kondensator
über eine Konstantstromquelle auflädt und nach erreichen eines
definierten Pegels mit Hilfe eines Komparators wieder entlädt,
als Deine, eher unübersichtliche Schaltung, bei der die sich
ergebende Amplitude und Frequenz eher zufällig sind.

von oldeurope O. (Gast)


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Huber M. schrieb:
> Es geht hier nicht darum die perfekte schaltung zu entwickeln, sondern
> um sich das erstmal vorstellen zu können.

http://www.bibianatroost.de/Webcard/elektronik/schaltungen/saegezahngenerator/generator.html

Oder halt mir Glimmlampe.

von Huber M. (michael_h784)


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Ich könnte auch mein buch Analoge Schaltungen von Seifart aufschlagen. 
Da steht bestimmt drin wie man einen Sägezahn macht. Ich will es mir 
aber erlernen, aus diesem skript. Und diese Aufgabe baut mit Sicherheit 
noch auf viele nachfolgende auf.

von karadur (Gast)


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Dann benutze den LM339, der ist dafür gemacht ( Kollektorwiderstand 
nicht vergessen ) und nicht den 4093.Der 4093 ist dazu da Flanken zu 
verbessern.

Du kannst dann mit einem Poti den Umschaltpunkt ändern.

von Harald W. (wilhelms)


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karadur schrieb:

> Dann benutze den LM339, der ist dafür gemacht ( Kollektorwiderstand
> nicht vergessen )

Der Ausgangstransistor des LM339 ist m.E. gut geeignet,
den Ladekondensator kurzzuschliessen, wenn dieser nicht
allzu gross ist.

von Huber M. (michael_h784)


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Ok, das werde ich mir alles mal in Ruhe Überlegen. Jetzt hätte ich noch 
eine Grundlegende Frage. In der Theorie heißt es ja , wie bekomme ich 
aus einem invertierenden ST einen nicht invertierenden ST. Ein Beispiel, 
nochmal einen invertierenden dran hängen. Wie im Bild oben habe ich 
jetzt meinen Baustein beschaltet, zu einem nicht invertierenden, habe 
ich das so rchtig gemacht ?

von Günter Lenz (Gast)


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Huber M. schrieb:
>zu einem nicht invertierenden,habe
ich das so rchtig gemacht ?

Ja.

von Huber M. (michael_h784)


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Guten Abend,

Also nach dem Bild oben Funktioniert es jetzt. Allerdings mit fallender 
Flanke (genau das was sie machen soll). Wie könnte man das jetzt 
umsetzen das sie steigt? wenn ich C1 mit R2 vertausche dachte ich. Das 
hat zb. nicht geklappt.

von karadur (Gast)


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C1 R1 tauschen.  C1 mit NPN-Transistor entladen. Ausgang invertieren.

von nachtmix (Gast)


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Warum machst du dier das Leben denn so schwer?
Die hier gezeigte Schaltung reicht doch völlig.
Mit dem Poti kannst du einstellen, ob der Sägezahn langsam oder schnell 
ansteigen oder abfallen soll, und in der Mittelstellung ergibt sich eine 
Dreiecksschwingung.

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