Bei einem Oszilloskop handelt es sich um ein elektronisches Messgerät, das Spannungen und ihren Verlauf auf einem Bildschirm sichtbar macht. Es projiziert die gemessenen Verläufe in ein Koordinatensystem. Es gibt analoge und digitale Oszilloskope, wobei die analogen Geräte mit einer Kathodenstrahlröhre arbeiten und im Laufe der Zeit von den digitalen Geräten verdrängt wurden.
Das Oszilloskop ist eines der wichtigsten Messwerkzeuge in der Elektrotechnik. Damit können beispielsweise hochfrequente elektrische Signale in Radios, Fernsehern oder Computern gemessen werden.
Welche Größen können gemessen werden?
Neben der Größe einer Gleich- oder Wechselspannung kann ein Oszilloskop auch ihren zeitlichen Verlauf messen. Die dafür benötigten Spannungen werden über BNC-Buchsen an der Frontseite des Geräts angeschlossen, indem ein Tastkopf verwendet wird.
Folgende Größen können mit einem Oszilloskop gemessen werden:
- Frequenz eines Signals
- der elektrische Strom (kann beispielsweise mit einer Stromzange ermittelt werden)
- Frequenzgänge von elektronischen Schaltungen
- Diagramme von Impulsen an digitalen Mikroprozessoren und Schaltungen
- Phasenverschiebung eines Signals mit einer Lissajous-Figur
Welche Bauteile sind an der Messung beteiligt?
Ein Oszilloskop besteht aus verschiedenen Bauteilen, die an der Messung beteiligt sind. Dazu gehören:
- Kathode: zuständig für die Auslieferung der Elektronen
- Wehneltzylinder: beeinflusst die Helligkeit auf dem Bildschirm
- Elektronenoptik: verantwortlich für die Ablenkung der Elektronen in ein elektrisches Feld
- Anode: steuert die Geschwindigkeit der Elektronen
- Ablenkplatten: lassen ein Bild statt eines Leuchtpunktes entstehen
- Leuchtschicht und Leuchtpunkt
Mehr Informationen zu den verschiedenen Bauteilen und dem Aufbau eines Oszilloskopes findest du hier.
Welche Einstellungen bietet ein Oszilloskop?
Ein Oszilloskop bietet verschiedene Einstellungen und Bedienfunktionen. Hier sind einige gebräuchliche Funktionen erklärt, die auf der Grafik oben zu sehen sind:
Funktionen zur Betriebnahme und generellen Darstellung:
- Power On/Off: Ein- und Ausschalter des Geräts
- Trace Rotation: Feinabstimmung der horizontalen Spur
- Intensity: Regelt die Helligkeit des Elektronenstrahls
- Focus: Einstellung der Schärfe des Elektronenstrahls
- Cal-Buchse (Calibration Point): Kalibrierungsspannung für genaue Einstellungen und Kalibrierungen
Vertikale Funktionen:
- Position: Einstellung der Position des Elektronenstrahls
- INV (invert): Invertiert den aktuellen Kanal
- Vertikale-Skalierungskontrolle: Einstellung der vertikalen Skalierung
- Variable: Feinjustierung der Höhe des Elektronenstrahls
- AC/DC Schalter: Wahl der Signal-Kopplung (AC für Wechselspannung, DC für Gleichspannung)
- GND-Schalter: Ignoriert das Messsignal und legt den Eingang auf die Masse
- Kanal-1 Eingang: Anschluss für das Kabel des jeweiligen Kanals
Horizontale Funktionen:
- x10 Mag (10-fache Lupe): Vergrößerungsfunktion in horizontaler Richtung
- X-Position Regler: Kontrolle der horizontalen Position des Elektronenstrahls
- XY-Schalter: Wechsel des Koordinatensystems zu XY
- Horizontale-Skalierungskontrolle (Time/Div Regler): Einstellung der horizontalen Ablenkgeschwindigkeit
- Variable: Feinjustierung der Länge des Elektronenstrahls
- GND (Ground): Masseanschluss des Gehäuses
- Schalter zwischen Chop-Modus und Alt-Modus: Umschalten zwischen unterschiedlichen Anzeigemodi
Trigger Funktionen:
- Hold-Off: Einstellung der Zeit zwischen horizontalen Durchläufen des Elektronenstrahls
- Level: Bestimmung des Startpunktes für die Wellenform
- Auto/Norm Schalter: Umschalten zwischen automatischer und manueller Triggerpegelwahl
- Triggermodus: Auswahl des passenden Triggermodus für die Signalmessung
- Slope: Wahl der Triggerflanke
- Extern Trigger In: Eingangsbuchse für ein externes Triggersignal
Was ist Triggerung?
Triggerung bedeutet Auslösen. Um ein stehendes Bild bei der Messung mit einem Oszilloskop zu erhalten, muss das zu messende Signal richtig getriggert werden. Dabei kann über einen Umschalter ausgewählt werden, auf welchen Kanal die Triggerung stattfinden soll. Bessere Oszilloskope haben einen externen Triggereingang. Nach dem Darstellungsdurchgang wartet der Zeitablenkgenerator, bis das Messsignal wieder die gleiche Richtung und den gleichen Pegel besitzt, bevor es erneut getriggert wird. Weitere Informationen zum Thema Trigger findest du in unserem Extra-Artikel.
Das Messen mit einem Oszilloskop ist eine erstaunliche Möglichkeit, elektrische Signale zu visualisieren und zu verstehen. Mit den richtigen Einstellungen und Kenntnissen kannst du tiefer in die Welt der Elektrotechnik eintauchen und komplexe Schaltungen analysieren.
