Zeitwerte Der Signalspannung - Hameg Instruments Hm303-4 Bedienungsanleitung

Zeitwerte der Signalspannung

In der Regel handelt es sich in der Oszilloskopie um zeitlich
wiederkehrende Spannungsverläufe, im folgenden Peri-
oden genannt. Die Zahl der Perioden pro Sekunde ist die
Folgefrequenz. Abhängig von der Zeitbasis-Einstellung
des TIME/DIV.-Schalters können eine oder mehrere Signal-
perioden oder auch nur ein Teil einer Periode dargestellt
werden. Die Zeitkoeffizienten sind am TIME/DIV.-Schal-
ter in s/cm, ms/cm und µs/cm angegeben. Die Skala ist
dementsprechend in drei Felder aufgeteilt. Die Dauer
einer Signalperiode, bzw. eines Teils davon, ermittelt
man durch Multiplikation des betreffenden Zeitab-
schnitts (Horizontalabstand in cm) mit dem am TIME/
DIV.-Schalter eingestellten Zeitkoeffizienten. Dabei
muß der mit einer roten Pfeil-Knopfkappe gekenn-
zeichnete Zeit-Feinsteller in seiner kalibrierten Stel-
lung CAL. stehen (Pfeil waagerecht nach rechts zeigend).
Mit den Bezeichnungen
L = Länge in cm einer Periode (Welle) auf dem Schirm-
bild,
T = Zeit in s für eine Periode,
F = Folgefrequenz in Hz,
Z = Zeitkoeffizient in s/cm am Zeitbasisschalter
und der Beziehung F = 1/T lassen sich folgende Gleichun-
gen aufstellen:
T = L · Z
1
L=
F =
L · Z
Bei gedrückter Taste X-MAG. (x10) ist Z durch 10 zu
teilen.
Alle vier Werte sind jedoch nicht frei wählbar. Sie sollten
beim HM303 innerhalb folgender Grenzen liegen:
L zwischen 0,2 und 10cm, möglichst 4 bis 10cm,
T zwischen 0,01µs und 2s,
F zwischen 0,5Hz und 30MHz,
Z zwischen 0,1µs/cm und 0,2s/cm in 1-2-5 Teilung
( bei ungedrückter Taste X-MAG. (x10)), und
Z zwischen 10ns/cm und 20ms/cm in 1-2-5 Teilung
( bei gedrückter Taste X-MAG. (x10)).
Beispiele:
Länge eines Wellenzugs (einer Periode) L = 7cm,
eingestellter Zeitkoeffizient Z = 0,1µs/cm,
gesuchte Periodenzeit T = 7x0,1x10
gesuchte Folgefrequenz F = 1:(0,7x10
Zeit einer Signalperiode T = 1s,
eingestellter Zeitkoeffizient Z = 0,2s/cm,
gesuchte Länge L = 1:0,2 = 5cm.
Länge eines Brummspannung-Wellenzugs L = 1cm,
eingestellter Zeitkoeffizient Z = 10 ms/cm,
gesuchte Brummfrequenz F = 1:(1x10x10
TV-Zeilenfrequenz F = 15 625 Hz,
eingestellter Zeitkoeffizient Z = 10µs/cm,
gesuchte Länge L = 1:(15 625x10
Änderungen vorbehalten
T
L = Z =
Z
1
Z =
F · Z
L · F
−6
= 0,7µs
−6
) = 1,428MHz.
−3
) = 100Hz.
−5
) = 6,4cm.
Länge einer Sinuswelle L = min. 4cm, max. 10cm,
Frequenz F = 1kHz,
max. Zeitkoeffizient Z = 1:(4x10
min. Zeitkoeffizient Z = 1:(10x10
einzustellender Zeitkoeffizient Z = 0,2ms/cm,
dargestellte Länge L = 1:(10
Länge eines HF-Wellenzugs L = 1cm,
eingestellter Zeitkoeffizient Z = 0,5µs/cm,
gedrückte Dehnungstaste X-MAG. (x 10) : Z = 50ns/cm,
gesuchte Signalfreq. F = 1:(1x50x10
gesuchte Periodenzeit T = 1:(20x10
Ist der zu messende Zeitabschnitt im Verhältnis zur vollen
Signalperiode relativ klein, sollte man mit gedehntem
Zeitmaßstab (X-MAG. (x10)) arbeiten. Die ermittelten
Zeitwerte sind dann durch 10 zu dividieren. Durch Drehen
des X-POS.-Knopfes kann der interessierende Zeitab-
schnitt in die Mitte des Bildschirms geschoben werden.
Das Systemverhalten einer Impulsspannung wird durch
deren Anstiegszeit bestimmt. Impuls-Anstiegs-/Abfall-
zeiten werden zwischen dem 10%- und 90%-Wert ihrer
vollen Amplitude gemessen.
Messung:
Die Flanke des betr. Impulses wird exakt auf 5cm Schreib-
höhe eingestellt (durch Y-Teiler und dessen Feinein-
stellung.)
Die Flanke wird symmetrisch zur X- und Y-Mittellinie
T
positioniert (mit X- und Y-Pos. Einsteller).
L
Die Schnittpunkte der Signalflanke mit den 10%- bzw.
1 90%-Linien jeweils auf die horizontale Mittellinie loten
und deren zeitlichen Abstand auswerten (T=LxZ,).
Die optimale vertikale Bildlage und der Meßbereich für die
Anstiegszeit sind in der folgenden Abbildung dargestellt.
Bei einem am TIME/DIV.-Schalter eingestellten Zeit-
koeffizienten von 0,2µs/cm und gedrückter Dehnungs-
taste (X-MAG. (x10)) ergäbe das Bildbeispiel eine gemes-
sene Gesamtanstiegszeit von
t
ges
Bei sehr kurzen Zeiten ist die Anstiegszeit des Oszilloskop-
Vertikalverstärkers und des evtl. benutzten Tastteilers
geometrisch vom gemessenen Zeitwert abzuziehen. Die
Anstiegszeit des Signals ist dann
3
) = 0,25ms/cm,
3 ) = 0,1ms/cm,
3 x 0,2x10
= 1,6cm x 0,2µs/cm : 10 = 32ns
√ t
t = 2 - t 2 - t 2
a ges osz t
–3 ) = 5cm.
−9
) = 20 MHz,
6 ) = 50ns.
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