6 Dinge, die Sie über Oszilloskope wissen müssen

Als ein wesentlicher Teil der Testausrüstung ermöglichen Oszilloskope Ingenieuren und Technikern, elektrische Wellenformen zu überwachen. Durch den Einsatz von Oszilloskopen können alle in einer elektronischen Schaltung auftretenden Probleme leicht identifiziert werden, was die Herstellung, Wartung und Reparatur von Elektronik verbessert.

1. Was ist ein Oszilloskop?

Ein Oszilloskop ist ein Instrument zur Anzeige und Analyse der Wellenform von elektrischen Signalen. Typischerweise zeigen Oszilloskope die Wellenformen von Wechselstrom (AC) oder pulsierendem Gleichstrom (DC) in Form eines Diagramms an, wobei die Zeit auf der horizontalen Skala von links nach rechts und die momentane Spannung auf der vertikalen Skala angezeigt wird.

Oszilloskope messen Charakteristika, die sich sowohl auf die Zeit als auch auf die Spannung beziehen:

Zeitmessung:

Frequenz und Periode

Dies ist die Anzahl der Wiederholungen einer Wellenform pro Sekunde. Die Periode ist die Anzahl der Sekunden, die jede sich wiederholende Wellenform andauert.

Arbeitszyklus

Der Prozentsatz einer Periode, in dem eine Welle entweder positiv oder negativ ist. Gemessen als Verhältnis, gibt das Tastverhältnis an, wie lange ein Signal in jeder Periode “ein” ist im Vergleich dazu, wie lange es “aus” ist.

Aufstiegs- und Fallzeit

Wenn sich ein Signal von einem Tiefpunkt zu einem Hochpunkt bewegt, wird dies als Anstiegszeit bezeichnet, die Umkehrung ist die Abfallzeit. Die Messung dieser Bewegung ist hilfreich für die Berechnung, wie schnell eine Schaltung auf Signale reagieren kann.

Spannung:

Amplitude

Dies ist ein Maß für die Stärke eines Signals. Die Peak-to-Peak-Amplitude misst die absolute Differenz zwischen einem Punkt mit hoher Spannung und einem Punkt mit niedriger Sapnnung eines Signals. Die Peak-Amplitude hingegen berechnet nur, wie hoch oder niedrig ein Signal jenseits von 0V ist.

Maximal- und Minimalspannungen

Oszilloskope messen die exakte Spannung eines Signals.

Mittel- und Durchschnittsspannungen

Dies bezieht sich auf die Berechnung des Mittelwerts eines Signals im Allgemeinen oder des Durchschnitts der maximalen oder minimalen Spannung eines Signals.

2. Wozu können Oszilloskope verwendet werden?

Da sie ideal für Tests, Fehlersuche und Forschung sind, können Oszilloskope zur Überwachung von Signalveränderungen in Schaltungen, zur Überprüfung von Leiterplatten (PCBs) und zur Identifizierung von Störungen, z.B. I/Os und Zeitfehlern verwendet werden. Alle Oszilloskope können Spannung und Zeit messen, wenn sie jedoch zusätzlich mit einem Wandler (der eine Energieart in eine andere umwandelt) verwendet werden, kann mit Oszilloskopen fast alles gemessen werden.

Weil sie so vielseitig sind, sind Oszilloskope ein unverzichtbarer Teil der Ausrüstung, der von einer Vielzahl von Fachleuten umfassend genutzt wird, darunter Kfz-Techniker, Forscher in Laboren, Hersteller von Mobiltelefonen und Ingenieure in der Militär- und Luftfahrtindustrie, um nur einige zu nennen. Sie werden auch für Konformitätsprüfungen eingesetzt, wenn der Output bestimmte Normen erfüllen muss.

Oszilloskope sind relativ einfach zu bedienen und sind in einer Vielzahl von Modellen erhältlich, die sowohl grundlegende als auch umfangreichere Funktionen bieten. Folglich sind sie sowohl für Wartungsfachleute als auch im Hausgebrauch nützlich.

3. Wie sieht ein Oszilloskop aus?

Digitaloszilloskope verfügen über eine Reihe von Funktionen auf der Frontplatte, darunter:

• Anzeige– diese nimmt einen großen Teil der Außenfläche des Oszilloskops ein. Hier wird die Wellenform angezeigt. Größere Displays sind leichter zu erkennen und ermöglichen es dem Benutzer, verschiedene Elemente der Wellenform genauer zu betrachten.
• Anschlüsse– auf der Frontplatte werden eine Reihe von verschiedenen Anschlüssen bereitgestellt, so dass die Eingänge für jeden Kanal angezeigt werden können. Oszilloskope haben oft mehr als einen Kanal. Viele verfügen über zwei Kanäle, so dass zwei Signale gleichzeitig angezeigt werden können, was einen Vergleich ermöglicht.
• Steuerungen– dazu gehören::
  • Vertikale Verstärkung/Signal-Eingangsempfindlichkeit: gemessen in V/cm, wobei jede vertikale Teilung eine Voltzahl darstellt.
  • Zeitbasis: Ändert die Geschwindigkeit, mit der die Spur horiziontal über den Bildschirm läuft.
  • Trigger: ermöglicht die Stabilisierung sich wiederholender Wellenformen. Zu den verschiedenen Arten von Triggersystemen gehören: Flanken-, Schwellenwert-, Steigungs- und Impulstriggerung, die auf bestimmte Bedingungen reagieren.

4. Überlegungen bei der Auswahl eines Oszilloskops

Bei der Vielfalt von Oszilloskopmodellen auf dem Markt kann die Auswahl des besten Geräts für Ihre Anwendung eine schwierige Aufgabe sein. Eine Reihe von Faktoren sollten bei der Entscheidung, welches Modell für Ihre Anforderungen am besten geeignet ist, berücksichtigt werden, darunter die folgenden:1. Art des Oszilloskops

Die Weise, wie ein Oszilloskop verwendet wird, bestimmt den besten Modelltyp. Erhältlich als Tisch-, Handheld- und PC-basierte Version, können Tragbarkeit und Größe je nach Verwendungszweck wichtige Gesichtspunkte sein.

2. Bandbreite

Da der Bereich der mit einem Oszilloskop gemessenen Frequenzen stark variieren kann, ist es wichtig, dass Wartungsfachleute sicherstellen, dass das von ihnen gewählte Gerät über eine geeignete Bandbreite verfügt. Die beabsichtigte Verwendung des Oszilloskops bestimmt die erforderliche Bandbreite, die von 50MHz bis 100GHz reichen kann.
3. Stichprobenrate
Dies bezieht sich auf die Anzahl der Abtastwerte, die ein Oszilloskop pro Sekunde erhalten kann. Geräte, die in der Lage sind, eine größere Anzahl von Abtastwerten zu erfassen, zeigen die Wellenform klarer und genauer an.
4. Signal-Integrität
Die Signalintegrität eines Oszilloskops bezeichnet die Fähigkeit des Geräts, die Wellenform genau darzustellen. Die Weise, wie das Oszilloskop verwendet wird, bestimmt weitgehend, wie wichtig Präzision und Genauigkeit der Messungen sind.
5. Kanäle
Oszilloskope haben Eingänge, die entweder analog oder digital sein können. Typischerweise gibt es 2 bis 4 analoge Kanäle pro Oszilloskop.
6. Sonden-Kompatibilität
Tastköpfe werden zum Anschluss von Oszilloskopen an Prüfvorrichtungen verwendet. Da eine riesige Auswahl an Tastköpfen (sowohl aktive als auch passive) zur Verfügung steht, wird die Gewährleistung, dass ein Oszilloskop mit dem von Ihnen benötigten Tastkopftyp kompatibel ist, für spezifische Tests von zunehmender Bedeutung sein.

7. AnwendungenBeim Testen elektrischer Schaltungen und der Isolierung eventueller Fehler können Anwendungen zur Signalanalyse, Protokolldekodierung und Konformitätsprüfung den Einsatz von Oszilloskopen erweitern. Da nicht alle Oszilloskope mit jeder Anwendung kompatibel sind, ist die Erforschung relevanter Anwendungen unerlässlich, um sicherzustellen, dass Ihr Gerät mit der von Ihnen benötigten Technologie arbeiten kann.

8. Zusätzliche Funktionalität

Moderne Oszilloskope bieten neben der Standardfunktionalität oft noch eine Vielzahl weiterer Funktionen. Je nach Verwendungszweck des Geräts können bestimmte Funktionen wünschenswert oder erforderlich sein. Solche Funktionen umfassen:

• Fähigkeit, Wellenformen als zukünftige Referenz zu speichern
• Fähigkeit zur gleichzeitigen Anzeige mehrerer Wellenformen für Vergleichszwecke
• Spektralanalyse
• Verwendbarkeit mit mehreren verschiedenen Betriebsplattformen
• Mehrfarbige Anzeigen
• Möglichkeit zum Vergrößern und Verkleinern für genauere Lesbarkeit
• Optionen der Batterieleistung

5. WarumTektronix?

Tektronix ist ein führender Anbieter von qualitativ hochwertigen, zuverlässigen Oszilloskopen. Alle Oszilloskope der Tektronix-Produktreihen profitieren, unabhängig von ihrem Preis, von unübertroffener Kompetenz, hochwertigen Komponenten und einem gründlichen Qualitätsprüfungsprozess.

Um sicherzustellen, dass die Anwender die bestmöglichen Ergebnisse erzielen können, verwenden Oszilloskope von Tektronix modernste Technologie zur Maximierung der Kapazität, Verbesserung der Genauigkeit und Erhöhung der Leistungsfähigkeit.

Erfahren Sie mehr über die herausragende Messleistung der Mixed-Signal-Oszilloskope der Tektronix 4 Serie in diesem Video:

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