Was ist ein Brückenoszillator?

Ein Brückenoszillator ist ein elektronischer Oszillator, der einen großen Frequenzbereich in Form von Sinuswellen erzeugt. Oszillatoren sind Schaltungen, die sich wiederholende elektronische Signale erzeugen. Sie werden häufig verwendet, um Fernseh- oder Radiosignale zu übertragen oder Ton für ein elektronisches Gerät zu erzeugen. Töne, die von einem Oszillator erzeugt werden, können nicht allein gehört werden, sondern müssen durch die Verwendung von Lautsprechern oder anderen Geräten in hörbaren Ton umgewandelt werden. Der Brückenoszillator wird oft als Audiofrequenzoszillator verwendet, da er leicht abzustimmen ist und eine geringe Verzerrung aufweist.

Das Wort Brücke bezieht sich auf die Struktur der verwendeten Schaltung. Eine Brückenschaltung ist eine elektrische Schaltung, bei der zwei Schaltungszweige von einem dritten überbrückt oder gekreuzt werden. Ein Stromkreiszweig ist jeder elektrische Stromkreis, der in zwei oder mehr parallele Stromkreise unterteilt ist. Dies führt dazu, dass jeder Stromkreis die Hälfte des Stroms erhält, der von der Hauptleitung kommt. Die Brücke besteht aus vier Widerständen und zwei Kondensatoren.

Die Struktur der Brückenoszillatorschaltung basiert auf einem 1891 vom deutschen Physiker Max Wein entwickelten Netzwerk. Daher wird ein Brückenoszillator manchmal als Wein-Brückenoszillator bezeichnet, obwohl Wien ihn nicht wirklich geschaffen hat. Die für Oszillatoren notwendige Technologie existierte erst Jahrzehnte nachdem Wein seine Schaltung entwickelt hatte.

Die Kreation des Brückenoszillators geht tatsächlich an William Hewlett. Er beschrieb diese Art von Oszillator erstmals in seiner Masterarbeit, die er 1939 an der Standford University verfasste. Im selben Jahr gründete Hewlett mit David Packard das Informationstechnologieunternehmen Hewlett-Packard (HP). Hewlett und Packard verwendeten die in seiner Diplomarbeit beschriebene Technologie, um das erste Produkt von HP, den HP2001A, zu entwickeln. Hewlett erhielt im Januar 1942 ein Patent für die Konstruktion des Brückenoszillators.

Einer der Hauptvorteile dieses Oszillatortyps ist seine geringe Verzerrung. Dies ist nur möglich, weil die Amplitude oder das Ausmaß der erzeugten Änderung gut stabilisiert ist. Hewlett erreichte diese Stabilisierung durch die Verwendung einer Glühbirne als Thermistor.

Ein Thermistor ist ein Widerstand, der seinen Widerstand in Abhängigkeit von der Temperatur ändert. Der Widerstand einer Glühbirne steigt mit steigender Temperatur. Eine Glühbirne ist daher ein Thermistor mit positivem Temperaturkoeffizienten. Seit dem ersten Brückenoszillator von Hewlett wurden Glühbirnen durch Dioden oder andere Arten von Thermistoren ersetzt, die weniger anfällig für Vibrationen sind.