Was ist ein Brückenoszillator?

Ein Brückenoszillator ist ein elektronischer Oszillator, der einen großen Frequenzbereich in Form von Sinuswellen erzeugt. Oszillatoren sind Schaltkreise, die sich wiederholende elektronische Signale erzeugen. Sie werden häufig zur Übertragung von Fernseh- oder Radiosignalen oder zur Tonerzeugung für ein elektronisches Gerät verwendet. Von einem Oszillator erzeugte Töne können nicht allein gehört werden, sondern müssen mithilfe von Lautsprechern oder anderen Geräten in hörbaren Ton umgewandelt werden. Der Brückenoszillator wird häufig als Audiofrequenzoszillator verwendet, da er leicht abzustimmen ist und nur geringe Verzerrungen aufweist.

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

Die Struktur der Brückenoszillatorschaltung basiert auf einem Netzwerk, das der deutsche Physiker Max Wein 1891 entwickelt hat. Daher wird ein Brückenoszillator manchmal auch als Wein-Brückenoszillator bezeichnet, obwohl Wien ihn eigentlich nicht geschaffen hat. Die für Oszillatoren notwendige Technologie gab es erst Jahrzehnte, nachdem Wein seine Schaltung erstellt hatte.

Das Verdienst für die Schaffung des Brückenoszillators geht an William Hewlett. Er beschrieb diesen Oszillatortyp erstmals in seiner 1939 für die Standford University verfassten Masterarbeit. Im selben Jahr gründete Hewlett mit David Packard das Informationstechnologieunternehmen Hewlett-Packard (HP). Hewlett und Packard verwendeten die in seiner Arbeit beschriebene Technologie, um das erste Produkt von HP, den HP2001A, zu entwickeln. Hewlett erhielt im Januar 1942 ein Patent für den Entwurf des Brückenoszillators.

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

Ein Thermistor ist ein Widerstand, dessen Widerstandswert von der Temperatur abhängt. 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 vibrationsempfindlich sind.