Art Der Signalspannung; Größe Der Signalspannung - Hameg Instruments Hm303-4 Bedienungsanleitung

Art der Signalspannung

Der HM303 erfaßt praktisch alle sich periodisch wieder-
holenden Signalarten, von Gleichspannung bis Wechsel-
spannungen mit einer Frequenz von mindestens 30MHz
(−3dB).
Der Vertikalverstärker ist so ausgelegt, daß die Übertra-
gungsgüte nicht durch eigenes Überschwingen beein-
flußt wird.
Die Darstellung einfacher elektrischer Vorgänge, wie
sinusförmige HF- und NF-Signale oder netzfrequente
Brummspannungen, ist in jeder Hinsicht problemlos. Beim
Messen ist ein ab ca. 12MHz zunehmender Meßfehler zu
berücksichtigen, der durch Verstärkungsabfall bedingt ist.
Bei ca. 18MHz beträgt der Abfall etwa 10%, der tatsäch-
liche Spannungswert ist dann ca. 11% größer als der
angezeigte Wert. Wegen der der differierenden Band-
breiten der Vertikalverstärker (−3dB zwischen 32MHz
und 35MHz), ist der Meßfehler nicht so exakt definierbar.
Bei der Aufzeichnung rechteck- oder impulsartiger Signals-
pannungen ist zu beachten, daß auch deren
wellenanteile übertragen werden müssen. Die Folge-
frequenz des Signals muß deshalb wesentlich kleiner sein
als die obere Grenzfrequenz des Vertikalverstärkers. Bei
der Auswertung solcher Signale ist dieser Sachverhalt zu
berücksichtigen.
Schwieriger ist das Oszilloskopieren von Signalgemischen,
besonders dann, wenn darin keine mit der Folgefrequenz
ständig wiederkehrenden höheren Pegelwerte enthalten
sind, auf die getriggert werden kann. Dies ist z.B. bei
Burst-Signalen der Fall. Um auch dann ein gut getriggertes
Bild zu erhalten, ist u.U. eine Veränderung der HOLD OFF-
und/oder der Zeitbasis-Feineinstellung erforderlich.
Fernseh-Video-Signale (FBAS-Signale) sind mit Hilfe
des aktiven TV-Sync-Separator leicht triggerbar.
Die zeitliche Auflösung ist unproblematisch. Beispiels-
weise wird bei ca. 30MHz und der kürzesten einstellbaren
Ablenkzeit (10ns/cm) alle 3,3cm ein Kurvenzug geschrie-
ben.
Für den wahlweisen Betrieb als Wechsel- oder Gleichspan-
nungsverstärker hat der Vertikalverstärker-Eingang einen
DC/AC-Schalter (DC = direct current; AC = alternating
current). Mit Gleichstromkopplung DC sollte nur bei vor-
geschaltetem Tastteiler oder bei sehr niedrigen Frequen-
zen gearbeitet werden, bzw. wenn die Erfassung des
Gleichspannungsanteils der Signalspannung unbedingt
erforderlich ist.
Bei der Aufzeichnung sehr niederfrequenter Impulse kön-
nen bei AC-Kopplung (Wechselstrom) des Vertikalver-
stärkers störende Dachschrägen auftreten (AC-Grenz-
frequenz ca. 1,6Hz für 3dB). In diesem Falle ist, wenn die
Signalspannung nicht mit einem hohen Gleichspan-
Änderungen vorbehalten
nungspegel überlagert ist, die DC-Kopplung vorzuziehen.
Andernfalls muß vor den Eingang des auf DC-Kopplung
geschalteten Meßverstärkers ein entsprechend großer
Kondensator geschaltet werden. Dieser muß eine genü-
gend große Spannungsfestigkeit besitzen. DC-Kopplung
ist auch für die Darstellung von Logik- und Impulssignalen
zu empfehlen, besonders dann, wenn sich dabei das
Tastverhältnis ständig ändert. Andernfalls wird sich das
Bild bei jeder Änderung auf- oder abwärts bewegen.
Reine Gleichspannungen können nur mit DC-Kopplung
gemessen werden.
Größe der Signalspannung
In der allgemeinen Elektrotechnik bezieht man sich bei
Wechselspannungsangaben in der Regel auf den Effek-
tivwert. Für Signalgrößen und Spannungsbezeichnungen
in der Oszilloskopie wird jedoch der V
Spitze) verwendet. Letzterer entspricht den wirklichen
Potentialverhältnissen zwischen dem positivsten und ne-
gativsten Punkt einer Spannung.
Will man eine auf dem Oszilloskopschirm aufgezeichnete
sinusförmige Größe auf ihren Effektivwert umrechnen,
Ober- muß der sich in V
dividiert werden. Umgekehrt ist zu beachten, daß in V
angegebene sinusförmige Spannungen den 2,83fachen
Potentialunterschied in V
verschiedenen Spannungsgrößen sind aus der nachfol-
genden Abbildung ersichtlich.
Spannungswerte an einer Sinuskurve
V = Effektivwert; V
eff
V = Spitze-Spitze-Wert; V
ss
Die minimal erforderliche Signalspannung am Y-Ein-
gang für ein 1 cm hohes Bild beträgt 1mV
wenn die Drucktaste Y-MAG. x5 gedrückt ist und der
Feinstell-Knopf des auf 5mV/cm eingestellten Eingangs-
teilerschalters sich in seiner kalibrierten Stellung CAL.
(Rechtsanschlag) befindet. Es können jedoch auch
noch kleinere Signale aufgezeichnet werden. Die
Ablenkkoeffizienten am Eingangsteiler sind in mV
oder V /cm angegeben. Die Größe der angelegten
ss
Spannung ermittelt man durch Multiplikation des
eingestellten Ablenkkoeffizienten mit der abgele-
senen vertikalen Bildhöhe in cm . Wird mit Tastteiler
10:1 gearbeitet, ist nochmals mit 10 zu multipilizieren.
Für Amplitudenmessungen muß der Feinsteller
am Eingangsteilerschalter in seiner kalibrierten Stel-
lung CAL. stehen (Pfeil waagerecht nach rechts zei-
-Wert (Volt-Spitze-
ss
ergebende Wert durch 2 x √ 2 = 2,83
ss
haben. Die Beziehungen der
ss
= einfacher Spitzenwert;
s
= Momentanwert (zeitabhängig)
mom
eff
(±5%),
ss
/cm
ss
M 3