Sägezahnwelle

Sägezahnwelle, oft als Sägezahn bezeichnet, ist eine periodische, nicht-sinusförmige Wellenform, die sich durch eine lineare Anstiegs- oder Abwärtsbewegung gefolgt von einer plötzlichen Sprunganhebung oder Sprungabfall auszeichnet. Die Form erinnert an die Zähne einer Säge, daher der Name. Es gibt Varianten wie die aufsteigende Sägezahnwelle (linear ansteigend mit einem abrupten Sprung am Ende der Periode) und die absteigende Sägezahnwelle (linear fallend mit einem abrupten Sprung zu Beginn der nächsten Periode).

Mathematisch lässt sich eine ideale Sägezahnwelle durch eine Fourier-Reihe darstellen, die alle Harmonischen enthält. Die Amplituden der Harmonischen fallen proportional zu 1/n ab, wobei n die Harmonische ist, und die Vorzeichenstruktur sorgt dafür, dass sich die Spektren unterscheiden. In der Praxis führen endliche Abtastraten, Filtersteuern und Sättigungen zu einer begrenzten Bandbreite und Verzerrungen.

Erzeugung: Analoge Erzeugung erfolgt häufig über einen Rampengenerator oder Integrator in Verbindung mit einem Komparator, der die Rampenreihe periodisch beendet. Digitale Quellen verwenden DAC-Ausgänge oder PWM gefiltert, um eine Sägezahnwelle zu erzeugen. Viele Oszillatoren in Funktionsgeneratoren und Synthesizern nutzen rein digitale oder hybride Ansätze, um stabile Frequenzen und Amplituden zu garantieren.

Anwendungen: Sägezahnwellen finden breite Anwendung in Funk- und Audiotechnik als Trägersignal, in der Spektrumsanalyse, beim Testing von DACs und als harmonisch reicher Klang in der Subtraktiven Synthese. Sie dienen auch als Referenzsignal in Messgeräten und als moduliertes Trägersignal in bestimmten Kommunikationssystemen.

Siehe auch: Wellenformen, Fourier-Reihe, Oszillator.