AlsKippschwingung oder (entsprechend dem Aussehen ihrer grafischen Darstellung) auchSägezahnschwingung wird eine besondere Form periodischer, nicht-sinusförmigerSchwingungen bezeichnet. Im Gegensatz zurharmonischen Schwingung, bei denen Hin- und Herbewegung symmetrisch ablaufen, folgt bei der Kippschwingung einer langsamen Aufladung eine sehr schnelle Entladung, die typisch für einen Vorgang ist, bei dem die Entladung mit einem Mal durch das Erreichen eines Schwellenwertes ausgelöst wird. Die Kurve der Kippschwingung ist im Allgemeinen aufsteigend, d. h., dass das Signal kontinuierlich ansteigt, um dann abrupt abzufallen.

Die ideale Kippschwingung lässt sich als eine abschnittsweisestetige und lineare Funktion mit dem Parametert ohne Skalierungsfaktoren ausdrücken als

${\displaystyle x(t)=t-\lfloor t\rfloor }$

wobei der Ausdruck${\displaystyle \lfloor t\rfloor }$ dieGaußklammer (Abrundungsfunktion) darstellt. Im Englischen wird dafür auch die Bezeichnung floor(t) verwendet.

Wie eine große Klasseperiodischer Funktionen lässt sich dieser Sägezahnverlauf in einer dazu gleichwertigen Darstellung mittelsFourierreihe

${\displaystyle x(t)=-\frac{1}{\pi }\cdot \sum _{k=1}^{\mathrm{\infty }}\frac{\sin (2\pi fkt)}{k}+\frac{1}{2}}$

ausdrücken oder mit der um den Nullpunkt zentrierten Fourierreihe

${\displaystyle x(t)=-\frac{2c}{\pi }\cdot \sum _{k=1}^{\mathrm{\infty }}\frac{\sin (2\pi fkt)}{k}}$

mit einem Skalierungsfaktorc ≠ 0. Erwähnenswert ist, dass bei der Sägezahnfunktion geradzahlige und ungeradzahlige Vielfache der Grundfrequenzf im Spektrum auftreten.

In realen Systemen tritt durch dieBandbegrenzung nur eine endliche Anzahl von Summanden auf. Die Summe der harmonischen Schwingungen resultiert dann in einen verzerrten Sägezahnverlauf. Dieser Effekt ist in nebenstehender Abbildung mit nur einer endlichen Anzahl von Sinusschwingungen grafisch verdeutlicht.

Im Bereich derdiskreten Signalverarbeitung ist es ausreichend, die Anzahl der zu bestimmenden Oberschwingungen auf die halbeAbtastrate zu limitieren.

Eine Besonderheit dieser Schwingungsform ist, dass sie theoretisch alle ganzzahligen Vielfachen einer Grundfrequenz in denOberschwingungen enthält, die manHarmonische nennt. Das große Spektrum hat allgemein Vorteile bei der Anwendung in elektronischenMusikinstrumenten wie vor allem derelektronischen Orgel mitsubtraktiverKlangsynthese. Durch Filterung der Sägezahnschwingung können aus einer einzelnen generierten Schwingung verschiedene Obertöne bevorzugt werden, wie sie für die Klangfarben der Orgel benötigt werden, z. B. eher Richtung Trompeten- oder Flötenklang. Typische Kippschwingungen werden u. a. auch beiStreichinstrumenten erzeugt.

Daneben wird die Kippschwingung inOszillographen zur horizontalen Ablenkung des Elektronenstrahls benutzt.

InKathoden­strahl­röhren­bild­schirmen (beispielsweise in herkömmlichenRöhrenfernsehern) wird der Elektronenstrahl sowohl in horizontaler, als auch in vertikaler Richtung mit einer Kippschwingung angesteuert, wobei die Frequenz derhorizontalen Ablenkung in der Regel die deutlich höhere ist.

Ein einfaches Beispiel für einen Kippschwinger ist ein drehbar etwas oberhalb seinesSchwerpunktes im Leerzustand aufgehängter Behälter (z. B. Eimer), der allmählich aus einerständig fließenden Wasserquelle mit Wasser befüllt wird. Erreicht der Inhalt die Höhe, bei welcher der Schwerpunkt oberhalb des Drehpunktes liegt,kippt der Behälter und das Wasser läuft aus. Da der Behälter dann nahezu leer ist, kehrt er in seine Anfangs-Stellung zurück und der ganze Vorgang beginnt von Neuem.

Eine weitere Anwendung ist derWidder, eine einfache Wasserpumpe.

In derElektronik können Kippschwingungen mit Hilfe einerGlimmlampe oder durch komplexere Schaltungen wieSperrschwinger,Miller-Transitron,Sägezahn-Generator oderKippschwinger erzeugt werden.

• Oszillatorschaltung
• Fourieranalyse
• Fourier-Transformation
• Rechteckschwingung
• Schwebung

• Curt Rint (Hrsg.):Handbuch für Hochfrequenz- und Elektro-Techniker. Band 2. 13., durchgesehene Auflage. Hüthig und Pflaum, Heidelberg u. a. 1981,ISBN 3-778-50699-4.
• Gregor Häberle, Heinz Häberle, Thomas Kleiber:Fachkunde Radio-, Fernseh- und Funkelektronik. 3., neubearbeitete und erweiterte Auflage. Verlag Europa-Lehrmittel, Haan-Gruiten 1996,ISBN 3-8085-3263-7.
• Helmuth Wilhelms, Dieter Blank, Hans Mohn:Nachrichtentechnik (=Elektro-Fachkunde. Bd. 3). Teubner, Stuttgart 1982,ISBN 3-519-06807-9.

• Elektroakustik
• Schwingung
• Schwingungslehre