Das Oszilloskop – Eine Definition

Was ist ein Oszilloskop

Das Oszilloskop ist eines der nützlichsten Prüfgeräte für die Elektronikentwicklung, Herstellung, Prüfung, Wartung und Reparatur.

Das erste Oszilloskop mit Trigger auf Zeitbasis wurde 1946 von der Firma Tektronix  vorgestellt. Heute sind Oszilloskope ein wichtiges Werkzeug in der Rüstkammer des Elektronikers oder Technikers. Ein Oszilloskop ermöglicht die Darstellung von Wellenformen und erleichtert so das Erkennen von Problemen in einer Elektronikschaltung erheblich. Angesichts der Vorteile, die sie bieten, sind Oszilloskope ein unverzichtbares Werkzeug für jedes Elektroniklabor oder jede Elektronikhardware, die im Bereich der Elektronikprüfung eingesetzt wird.

Manchmal wird für das Oszilloskop auch der Name Kathodenstrahl-Oszilloskop oder CRO verwendet. Der Grund dafür ist, dass früher Kathodenstrahlröhren (CRT) verwendet wurden, um die Wellenformen grafisch darstellen zu können.

Heutzutage werden LCDs oder Plasma-Bildschirme verwendet, da sie kleiner und bequemer zu bedienen sind und sie nicht die sehr hohen Spannungen der alten CRTs benötigen.

Funktion eines Oszilloskops

Die Funktion eines Oszilloskops besteht darin, Wellenformen in einer beliebigen Anzeigeform anzeigen zu können. Im normalen Betriebsmodus wird die Zeit entlang der X-Achse (horizontale Achse) und die Amplitude entlang der Y-Achse (vertikale Achse) angezeigt. Auf diese Weise ist es möglich, eine elektronische Wellenform auf einem Oszilloskop so zu sehen. Die Wellenform könnte mit der Wellenform verglichen werden, die auf der Oberfläche eines Teiches entsteht, wenn ein Stein in ihn fällt.

Wenn man eine Wellenform auf diese Weise sieht, ist es möglich, den Betrieb der Schaltung zu analysieren und herauszufinden, wo und warum Probleme auftreten können.

Wichtige Punke

Wenn man sich das Oszilloskop ansieht, gibt es mehrere wichtige Themen und Interessengebiete:

• Arten von Oszilloskopen: Es gibt mehrere verschiedene Arten von Oszilloskopen, von analog bis digital und mehr. Die ersten Arten von Oszilloskopen waren analog, aber mit den Fortschritten in der Digitaltechnik sind die meisten Oszilloskope heutzutage von Prozessoren gesteuert und verwenden digitale Signalverarbeitung, um ausgezeichnete Darstellungen der Wellenformen zu liefern.Es gibt nicht nur Oszilloskope als Stand-Alone Modelle, sondern auch einige Oszilloskope, die so konzipiert sind, dass sie mit Computern verbunden werden können. Häufig werden sie über USB-Links verbunden, aber auch andere Typen sind verfügbar.
• Spezifikationen: Die Spezifikationen für Oszilloskope können manchmal verwirrend sein. Ein grundlegendes Verständnis der Begriffe und ihrer Bedeutung ist sehr nützlich. Das Verständnis der grundlegenden Spezifikationen des Oszilloskops kann ein Verständnis für die Grenzen eines bestimmten Umfangs vermitteln und auch bei der Auswahl helfen, wenn man kaufen muss.Die Scope-Spezifikationen unterscheiden sich leicht zwischen dem analogen und dem digitalen Oszilloskop. Obwohl grundlegende Konzepte wie Genauigkeit, Zeitbasisbereich, obere Frequenzen und dergleichen im Wesentlichen gleich sind, haben digitale Oszilloskope auch Spezifikationen für Elemente wie die Anzahl der DAC-Bits, die Speichertiefe und dergleichen, die für digitale Oszilloskope spezifisch sind.
• Wie man ein Oszilloskop benutzt: Obwohl Oszilloskope heutzutage einfach zu bedienen sind, hilft es, zu verstehen, wie man sie benutzt. Es gibt sehr viele Bedienelemente auf der Vorderseite und heutzutage gibt es sogar Softkeys auf dem Bildschirm. Mit all diesen Bedienelementen stehen auch entsprechend viele Funktionen zu Verfügung, welche der Bediener überblicken und bedienen können muss.Normalerweise sind die am weitesten verbreiteten Steuerungen leicht überschaubar und recht einfach zu bedienen. Die heutigen digitalen Oszilloskope verfügen über eine Vielzahl von Funktionen, um die Bedienung auch für Anfänger einfacher zu machen.
• Oszilloskop-Triggerung: Die Triggerfunktion ist eine der wichtigsten Funktionen eines Oszilloskops. Der Scope Trigger ermöglicht es, dass die Zeitbasis bei jedem Zyklus der Wellenform an der gleichen Stelle beginnt und so angezeigt werden kann, dass sie noch auf dem Bildschirm erscheint.Die Oszilloskop-Triggerfunktion hat sich erheblich weiterentwickelt, da die meisten Oszilloskope auf digitale Technologie umgestellt wurden. Die verfügbare digitale Signalverarbeitung ermöglicht es dem Trigger, mehr Flexibilität und mehr Funktionalität zu bieten, sodass Signale genauer untersucht werden können, um Hindernisse und Probleme zu erkennen.
• Oszilloskop-Sonden: Jedes Oszilloskop benötigt Sonden, um an das zu prüfende Gerät angeschlossen werden zu können. Diese Sonden sind der Schlüssel zu allen Messungen.

Oszilloskop Bedienelemente

Ein Oszilloskop hat normalerweise eine große Anzahl von Schaltern, Knöpfen und anderen Bedienelementen auf der Außenseite des Gehäuses.

• Display: Das erste, was auf einem Oszilloskop bemerkt wird, ist das große Display, das für die Anzeige der Wellenform verwendet wird. Dies kann typischerweise etwa ein Viertel des Platzes auf der Frontplatte oder sogar etwas mehr in Anspruch nehmen. Es ist oft gut, ein relativ großes Display zu haben, dann ist es einfacher die verschiedenen Elemente der Wellenform zu sehen.
• Anschlüsse: Es gibt eine Vielzahl von verschiedenen Anschlüssen auf der Frontplatte. Normalerweise gibt es für jeden der anzuzeigenden Kanäle einen Eingang – und oft hat ein Oszilloskop mehr als einen Kanal. Viele Oszilloskope sind zweikanalig und können daher zwei Signale gleichzeitig anzeigen, sodass Wellenformen verglichen werden können. Andere Eingänge können einen Triggereingang beinhalten, der es ermöglicht, die Messkurve auf dem Oszilloskop gemäß diesem Signal auszulösen.
• Bedienelemente: Es gibt eine Vielzahl von Bedienelementen am Oszilloskop:
  • Vertikale Empfindlichkeit des Verstärkungs-/Signaleingangs:
    Diese wird im Allgemeinen in V/cm kalibriert, d.h. jede vertikale Teilung auf der Skala repräsentiert eine bestimmte Anzahl von Volt.
  • Zeitbasis: Dadurch ändert sich die Geschwindigkeit, mit der die Messkurve den Bildschirm horizontal auf dem Oszilloskop überquert. Es wird in Bezug auf Zeit / Teilung, z.B. 1ms / cm, kalibriert, vorausgesetzt, die Teilungen erfolgen in einem Zentimeter Abstand.
  • Auslöser: Die dem Trigger zugeordneten Bedienelemente ermöglichen es, die Zeitbasis des Oszilloskops auf verschiedene Weise auszulösen. Dadurch kann ein ruhiges oder stabiles Bild auf dem Bildschirm des Oszilloskops erhalten werden.

Um das Oszilloskop richtig bedienen zu können, ist es notwendig, die richtigen Signale an die Eingänge anzuschließen und auch die Steuerung richtig zu bedienen.

Oszilloskope sind eines der am weitesten verbreiteten Testgeräte. Sie bieten einen hohen Einblick in den Betrieb einer Schaltung und sind der Schlüssel, um viele Probleme zu finden und zu lösen, sei es in der Entwicklung, im Produktionstest, im Service, in der Reparatur oder sogar im Außendienst.

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Letztes Update des Artikels: 7. September 2021