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Betriebsarten der Vertikalverstärker
messen. Als Spannungsabfall an einem bekannten Wider-
stand lassen sich so auch Ströme zwischen zwei hochliegen-
den Schaltungsteilen bestimmen. Allgemein gilt, daß bei der
Darstellung von Differenzsignalen die Entnahme der beiden
Signalspannungen nur mit Tastteilern absolut gleicher Impe-
danz und Teilung erfolgen darf. Für manche Differenz-
messungen ist es vorteilhaft, die galvanisch mit dem Schutz-
leiter verbundenen Massekabel beider Tastteiler nicht mit
dem Meßobjekt zu verbinden. Hierdurch können eventuelle
Brumm- oder Gleichtaktstörungen verringert werden.
XY-Betrieb
Das für diese Betriebsart wichtigste Bedienelement ist die
mit DUAL und XY bezeichnete Drucktaste (18). Die
Betriebsartenumschaltung ist im Abschnitt "Bedienelemente
und Readout" beschrieben.
In dieser Betriebsart ist die Zeitbasis abgeschaltet. Die X-
Ablenkung wird mit dem über den Eingang von Kanal II (HOR.
INP. (X) = Horizontal-Eingang) zugeführten Signal vorgenom-
men. Eingangsteiler und Feinregler von Kanal II werden im
XY-Betrieb für die Amplitudeneinstellung in X-Richtung be-
nutzt. Zur horizontalen Positionseinstellung ist aber der X-
POS.-Regler zu benutzen. Der Positionsregler von Kanal II ist
im XY-Betrieb praktisch unwirksam.
Die maximale Empfindlichkeit und die Eingangsimpedanz
sind nun in beiden Ablenkrichtungen gleich. Die X-Dehnung
x10 ist unwirksam. Bei Messungen im XY-Betrieb ist sowohl
die obere Grenzfrequenz (-3dB) des X-Verstärkers, als auch
die mit höheren Frequenzen zunehmende Phasendifferenz
zwischen X und Y zu beachten (siehe Datenblatt).
Eine Umpolung des X-Signals durch Invertieren mit
der INV-Taste von Kanal II ist nicht möglich!
Der XY-Betrieb mit Lissajous-Figuren erleichtert oder ermög-
licht gewisse Meßaufgaben:
• Vergleich zweier Signale unterschiedlicher Frequenz oder
Nachziehen der einen Frequenz auf die Frequenz des
anderen Signals bis zur Synchronisation. Das gilt auch noch
für ganzzahlige Vielfache oder Teile der einen Signal-
frequenz.
• Phasenvergleich zwischen zwei Signalen gleicher Fre-
quenz.
Phasenvergleich mit Lissajous-Figur
Die folgenden Bilder zeigen zwei Sinus-Signale gleicher Fre-
quenz und Amplitude mit unterschiedlichen Phasenwinkeln.
Die Berechnung des Phasenwinkels oder der Phasenver-
schiebung zwischen den X- und Y-Eingangsspannungen (nach
Messung der Strecken a und b am Bildschirm) ist mit den
folgenden Formeln und einem Taschenrechner mit Winkel-
funktionen ganz einfach und übrigens unabhängig von den
Ablenkamplituden auf dem Bildschirm.
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Hierbei muß beachtet werden:
• Wegen der Periodizität der Winkelfunktionen sollte die
rechnerische Auswertung auf Winkel ≤90° begrenzt wer-
den. Gerade hier liegen die Vorteile der Methode.
• Keine zu hohe Meßfrequenz benutzen. Die im XY-Betrieb
benutzten Meßverstärker weisen mit zunehmender Fre-
quenz eine gegenseitige Phasenverschiebung auf. Ober-
halb der im Datenblatt angegebenen Frequenz wird der
Phasenwinkel von 3° überschritten.
• Aus dem Schirmbild ist nicht ohne weiteres ersichtlich, ob
die Testspannung gegenüber der Bezugsspannung vor-
oder nacheilt. Hier kann ein CR-Glied vor dem Test-
spannungseingang des Oszilloskops helfen. Als R kann
gleich der 1MΩ-Eingangswiderstand dienen, so daß nur
ein passender Kondensator C vorzuschalten ist. Vergrö-
ßert sich die Öffnungsweite der Ellipse (gegenüber kurzge-
schlossenem C), dann eilt die Testspannung vor und
umgekehrt. Das gilt aber nur im Bereich bis 90° Phasenver-
schiebung. Deshalb sollte C genügend groß sein und nur
eine relativ kleine, gerade gut beobachtbare Phasenver-
schiebung bewirken.
Falls im XY-Betrieb beide Eingangsspannungen fehlen oder
ausfallen, wird ein sehr heller Leuchtpunkt auf dem Bild-
schirm abgebildet. Bei zu hoher Helligkeitseinstellung (INTENS
-Knopf) kann dieser Punkt in die Leuchtschicht einbrennen,
was entweder einen bleibenden Helligkeitsverlust, oder im
Extremfall, eine vollständige Zerstörung der Leuchtschicht an
diesem Punkt verursacht.
Phasendifferenz-Messung
im Zweikanal-Betrieb (Yt)
Achtung:
Phasendifferenzmessungen sind im Zweikanal Yt-Be-
trieb nicht möglich, wenn alternierende Triggerung
vorliegt.
Eine größere Phasendifferenz zwischen zwei Eingangssignalen
gleicher Frequenz und Form läßt sich sehr einfach im Yt-
Zweikanalbetrieb (DUAL) am Bildschirm messen. Die Zeit-
ablenkung wird dabei von dem Signal getriggert, das als
Bezug (Phasenlage 0) dient. Das andere Signal kann dann
einen vor- oder nacheilenden Phasenwinkel haben. Die Ab-
lesegenauigkeit wird hoch, wenn auf dem Schirm nicht viel
mehr als eine Periode und etwa gleiche Bildhöhe beider
Signale eingestellt wird. Zu dieser Einstellung können ohne
Einfluß auf das Ergebnis auch die Feinregler für Amplitude
und Zeitablenkung und der LEVEL-Knopf benutzt werden.
Beide Zeitlinien werden vor der Messung mit den Y-POS.-
Knöpfen auf die horizontale Raster-Mittellinie eingestellt. Bei
sinusförmigen Signalen beobachtet man die Nulldurchgänge;
die Sinuskuppen sind weniger geeignet. Ist ein Sinussignal
durch geradzahlige Harmonische merklich verzerrt (Halb-
wellen nicht spiegelbildlich zur X-Achse) oder wenn eine
Offset-Gleichspannung vorhanden ist, empfiehlt sich AC-
Kopplung für beide Kanäle. Handelt es sich um Impulssignale
gleicher Form, liest man an steilen Flanken ab.
Änderungen vorbehalten
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