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Rechteckgenerator     Sinusoszillator     Nadelgenerator


Signalgeneratoren (NF)



Ein Signal ist eine reale zeitlich veränderliche Größe deren eigentliches Wesen die Information ist.  

Generator
(lat.) heißt Erzeuger.
Oscillum (lat.) heißt Schaukel (vgl. physikalisches Pendel).

Ein elektronischer Signalgenerator ist
1. eine Schaltung die mit Hilfe der Betriebsspannung aus sich selbst heraus eine Wechselspannung oder pulsierende Gleichspannung erzeugt.
2. ein (gebrauchsfertiges) Gerät das entsprechende Schaltungen enthält.

Primär geht es in der Elektronik um elektrische Signale und danach um die Signale der angeschlossenen Signalwandler, wie etwa optische, akustische oder magnetische Signale.

Ein Oszillator bedingt eine gefilterte Rückkopplungsphase von 0° bzw. 360° und erzeugt typischerweise einen sinusförmigen Amplituden-Zeitverlauf.

Beispiele für Signalgeneratoren:
Sinus- Rechteck- Nadel- Dreieck- Sägezahn- Zufalls- und Rauschgeneratoren.


Die Trennlinie zwischen Generator und geschalteter Stromversorgung ist dort, wo es auf Information, oder Energie ankommt. Ist beides möglich, dann weiß ich auch nicht, am besten einen Querverweis einfügen, ist bisher noch nicht vorgekommen. Zündfunkengeneratoren gehören jedenfalls zur Stromversorgung. Ihre Verwendung zur "Information" von Lebewesen ist Mißbrauch.


Funktionsbeschreibung der Signalgeneratoren:

1. Kippschwingungsgeneratoren oder einfach: Kippgeneratoren
Ein Kippgenerator ist ein Signalgenerator der im Schalterbetrieb funktioniert. Bei Erreichen einer bestimmten Schaltschwelle schaltet ("kippt") die Schaltung um. Er besteht aus einem Verstärker mit vu >1 und 0° Phasendrehung sowie einer jeweils durch Hoch- oder Tiefpaß voreilenden Mitkopplung oder nacheilenden Gegenkopplung oder beidem. Die Schaltschwelle wird jedenfalls relativ nacheilend umgeschaltet, sodaß sich der Kippvorgang jeweils in umgekehrter Richtung wiederholt und so ein periodisches Signal entsteht. Beim Kippschwinger sind einzelne Elemente organisch verschmolzen, etwa zu einem Element mit fallender Kennlinie, so wie bei dem historischen Glimmlampenblinker oder dem veralteten UJT-Generator. Es gibt einige typische Arten von Kippgeneratoren:

* Rechteckgenerator (REG)
* Dreieckgenerator (DEG)
* Nadelgenerator (NAG)
* Sägezahngenerator (SÄG)

Damit auch nichts verloren geht, sei noch darauf hingewiesen, daß es auch Sinusgeneratoren gibt, die aus einem DEG und einem anschließenden Tiefpaß bestehen. Diese Sorte zählt zu den Kippgeneratoren und nicht zu den Oszillatoren, was hiermit beschlossen und verkündet ist. Ein LC-Oszillator oder ein Quarzgenerator ist hingegen ein Oszillator. Generator ist also eine allgemeine und ein spezielle und Oszillator nur eine spezielle Bezeichnung.

2. Oszillatoren
Ein Oszillator ist ein Sinussignalgenerator der aus einem linearen Verstärker besteht, der im Prinzip kontinuierlich über die gesamte Periode mitgekoppelt ist, und einem 180°- Phasenschieber oder Resonator. Die Gesamtverstärkung ist im eingeschwungenen Zustand >= 1, beim Anschwingen >1. Phasenschieber können aus RC- oder RL-Gliedern bestehen. Als Resonator eignen sich z.B. Schwingkreis, Quarz oder eine Stimmgabel. Oszillatoren mit Schwingkreis oder Quarz eignen sich auch für Hochfrequenz (siehe HF-Technik). Wenn nicht durch den Einschaltstrom, dann entsteht durch Rauschen auf der Schwingfrequenz bereits das geforderte Signal.  Es schaukelt sich durch die Mitkopplung hoch und wird entweder begrenzt oder durch eine Ampltitudenregelung in der Schwebe gehalten.

Es hat sich ergeben, daß ein Oszillator ein Sinussignalgenerator ist und nicht: "Resonanzgenerator". Es gibt Phasenschiebergeneratoren die ein Sinussignal erzeugen und zu obigen Definition passen. Die Unterscheidung zwischen Resonanzelementen mit einer Güte von beispielsweise >1 und <1 (z.B. Schwingkreis versus Wien-Glied) scheint zwar greifbar nahezuliegen, unterliegt aber bei genauer und experimentell bestätigter Betrachtung dem sehr ähnlichen Prinzip dem alle Oszillatoren obiger Definition zugrunde liegen. Resonatoren lassen sich dagegen auch für ganz andere Schaltungen (z.B. Empfänger) verwenden. Der zum Quarz vergleichsweise "taube" Phasenschieber bildet qualitativ (logisch) auch keinen Unterschied, sondern der Unterschied ist rein quantitativ; er liegt also nur in der notwendigen Verstärkung.

3. Rauschgeneratoren, Zufallsgeneratoren
Ein Rauschgenerator besteht meist aus einer Rauschquelle (z.B. PN-Übergang) mit Verstärker (vu~100) und ggf. einem Tiefpaß-Filter zur Erzeugung von rosa oder sonstwie gefärbtem Rauschen. Eine Rückkopplung gibt es hier nicht unbedingt, von daher ist der Rauschgenerator ein Sonderfall.

Es geht immer darum, die Schaltpläne wiederzufinden.

Hochfrequenzoszillator (HFO, LCO, QUO) , siehe  unter HF-Technik



Überarbeitet am 28.03.2019