Zeitwerte Der Signalspannung; Anlegen Der Signalspannung - Hameg HM400 Handbuch

Mit der auf GND geschalteten Eingangskopplung und dem POSITI-
ON-Einsteller kann vor der Messung eine horizontale Rasterlinie als
Referenzlinie für Massepotential eingestellt werden. Sie kann beliebig
zur horizontalen Mittellinie eingestellt werden, je nachdem, ob positive
und/oder negative Abweichungen des Massepotentials zahlenmäßig
erfasst werden sollen.

Zeitwerte der Signalspannung

In der Regel handelt es sich in der Oszilloskopie um zeitlich wieder-
kehrende Spannungsverläufe, im folgenden Perioden genannt. Die
Zahl der Perioden pro Sekunde ist die Folgefrequenz. Abhängig von
der Zeitbasis-Einstellung (TIME/DIV.) können eine oder mehrere
Signalperioden oder auch nur ein Teil einer Periode dargestellt werden.
Die Zeitkoeffi zienten werden mit LED's rund um den TIME/DIV-Dreh-
knopf angezeigt und in ms/DIV, μs/DIV und s/DIV angegeben.
Soll die Dauer eines Signals ermittelt werden, genügt es seine in DIV
ablesbare Dauer mit dem angezeigten (kalibrierten) Ablenkkoeffi zienten
zu multiplizieren. Ist der zu messende Zeitabschnitt im Verhältnis zur
vollen Signalperiode relativ klein, kann man mit gedehntem Zeitmaßstab
(X-MAG x10) arbeiten.
Durch Drehen des HORIZONTAL-Knopfes kann der interessierende
Zeitabschnitt in die Mitte des Bildschirms geschoben werden. Das
Systemverhalten einer Impulsspannung wird durch deren Anstiegszeit
bestimmt. Impulsanstiegs-/Abfallzeiten werden zwischen dem 10%-
und 90%-Wert ihrer vollen Amplitude gemessen.

Anlegen der Signalspannung

Ein kurzes Drücken der AUTOSET-Taste genügt, um automatisch
eine sinnvolle, signalbezogene Geräteeinstellung zu erhalten (siehe
AUTOSET). Die folgenden Erläuterungen beziehen sich auf spezielle
Anwendungen, die eine manuelle Bedienung erfordern. Die Funktion der
Bedienelemente wird im Abschnitt „Bedienelemente" beschrieben.
Vorsicht beim Anlegen unbekannter Signale an den Verti-
kaleingang!
Ohne vorgeschalteten Tastteiler sollte der Schalter für die Signal-
kopplung zunächst immer auf AC und der Eingangsteilerschalter auf
STOP
20 V/DIV stehen. Ist die Strahllinie nach dem Anlegen der Signalspan-
nung plötzlich nicht mehr sichtbar, kann es sein, dass die Signalampli-
tude viel zu groß ist und den Vertikalverstärker völlig übersteuert. Dann
ist der Ablenkkoeffi zient zu erhöhen (niedrigere Empfi ndlichkeit), bis
die vertikale Auslenkung nur noch 3 bis 8 DIV hoch ist. Bei kalibrierter
Amplitudenmessung und mehr als 160 V
unbedingt ein Tastteiler vorzuschalten, dessen Spannungsfestigkeit
dem zu messenden Signal genügen muss. Ist die Periodendauer des
Messsig nals wesentlich länger als der eingestellte Zeit-Ablenkkoef-
fi zient, verdunkelt sich der Strahl. Dann sollte der Zeit-Ablenkkoeffi zient
vergrößert werden.
Die Zuführung des aufzuzeichnenden Signals an den Y-Eingang des
Oszilloskops ist mit einem abgeschirmten Mess kabel, wie z.B. HZ32
und HZ34 direkt, oder über einen Tast teiler 10:1 geteilt möglich. Die
Verwendung der genannten Messkabel an hochohmigen Messobjekten
ist jedoch nur dann empfehlenswert, wenn mit relativ niedrigen, sinus-
förmigen Frequenzen (bis etwa 50 kHz) gearbeitet wird. Für höhere
Frequenzen muss die Mess-Spannungsquelle nieder ohmig, d.h. an den
Kabel-Wellenwiderstand (in der Re gel 50 Ω) angepasst sein.
Besonders bei der Übertragung von Rechteck- und Impulssignalen
ist das Kabel unmittelbar am Y-Eingang des Oszilloskops mit einem
Widerstand gleich dem Kabel-Wellenwiderstand abzuschließen. Bei
Benutzung eines 50-Ω-Kabels, wie z.B. HZ34, ist hierfür von HAMEG
der 50-Ω-Durchgangsabschluss HZ22 erhältlich. Vor allem bei der
Übertragung von Rechtecksignalen mit kurzer Anstiegszeit werden
ohne Abschluss an den Flanken und Dächern störende Einschwing-
großer Signalamplitude ist
ss
A l l g e m e i n e G r u n d l a g e n
verzerrungen sichtbar. Auch höherfrequente (>100 kHz) Sinussignale
dürfen generell nur impedanzrichtig abgeschlossen gemessen werden.
Im allgemeinen halten Verstärker, Generatoren oder ihre Abschwä-
cher die Nenn-Ausgangsspannung nur dann frequenzunabhängig ein,
wenn ihre Anschlusskabel mit dem vorgeschriebenen Widerstand
abgeschlossen wurden.
Dabei ist zu beachten, dass man den Abschlusswiderstand HZ22 nur
mit max. 2 Watt belasten darf. Diese Leistung wird mit 10 V
Sinussignal – mit 28,3 V erreicht.
ss
Wird ein Tastteiler 10:1 oder 100:1 verwendet, ist kein Abschluss erfor-
derlich. In diesem Fall ist das Anschlusskabel direkt an den hochoh-
migen Eingang des Oszilloskops angepasst. Mit Tastteiler werden auch
hochohmige Spannungsquellen nur geringfügig belastet (ca. 10 MΩ II
12pF bei 10:1 Teilern bzw. 100 MΩ II 5pF bei 100:1 Teilern). Deshalb sollte,
wenn der durch den Tastteiler auftretende Spannungsverlust durch
eine höhere Empfi ndlichkeitseinstellung wieder ausgeglichen werden
kann, nie ohne diesen gearbeitet werden. Außerdem stellt die Längs-
impedanz des Teilers auch einen gewissen Schutz für den Eingang
des Vertikalverstärkers dar. Infolge der getrennten Fertigung sind alle
Tastteiler nur vorabgeglichen; daher muss ein genauer Abgleich am
Oszilloskop vorgenommen werden (siehe Tastkopf-Abgleich).
Standard-Tastteiler am Oszilloskop verringern mehr oder weniger
dessen Bandbreite; sie erhöhen die Anstiegszeit. In allen Fällen, bei
denen die Oszilloskop-Bandbreite voll genutzt werden muss (z.B. für
Impulse mit steilen Flanken), raten wir dringend dazu, die Tastköpfe
HZ51 (10:1), HZ52 (10:1 HF) und HZ154 (1:1 und 10:1) zu benutzen. Das
erspart u.U. die Anschaffung eines Oszilloskops mit größerer Band-
breite und hat den Vorteil, dass defekte Einzelteile bei HAMEG bestellt
und selbst ausgewechselt werden können. Die genannten Tastköpfe
haben zusätzlich zur niederfrequenten Kompensationseinstellung
einen HF-Abgleich. Damit ist mit Hilfe eines auf 1MHz umschaltbaren
Generators, eine Gruppenlaufzeitkorrektur an der oberen Grenzfrequenz
des Oszilloskops möglich. Tatsächlich werden mit diesen Tastkopf-Typen
Bandbreite und Anstiegszeit des HM400 kaum merklich geändert und die
Wiedergabetreue der Signalform u.U. sogar noch verbessert. Auf diese
Weise könnten spezifi sche Mängel im Impuls-Übertragungsverhalten
nachträglich korrigiert werden.
Wenn ein Tastteiler 10:1 oder 100:1 verwendet wird, muss
bei Spannungen über 400V immer DC-Eingangskopplung
benutzt werden.
STOP
Bei AC-Kopplung tieffrequenter Signale ist die Teilung nicht mehr
frequenzunabhängig. Impulse können Dachschräge zeigen, Gleichspan-
nungen werden unterdrückt, belasten aber den betreffenden Oszillos-
kop-Eingangskopplungskonden sator. Dessen Spannungsfestigkeit ist
max. 400 V (DC + Spitze AC). Ganz besonders wichtig ist deshalb die DC-
Eingangskopplung bei einem Tastteiler 100:1, der meist eine zulässige
Span nungsfestigkeit von max. 1200 V (DC + Spitze AC) hat.
Zur Unterdrückung störender Gleichspannung darf aber ein Kon-
densator entsprechender Kapazität und Spannungsfestigkeit vor den
Tastteiler geschaltet werden (z.B. zur Brummspannungsmessung). Bei
allen Tastteilern ist die zulässige Eingangswechselspannung oberhalb
von 20 kHz fre quenz abhängig begrenzt. Deshalb muss die ,,Derating
Curve" des betreffenden Tast teilertyps beachtet werden.
Wichtig für die Aufzeichnung kleiner Signalspannungen ist die Wahl
des Massepunktes am Prüfobjekt. Er soll möglichst immer nahe dem
Messpunkt liegen. Andernfalls können evtl. vorhandene Ströme durch
Masseleitungen oder Chassisteile das Messergebnis stark verfälschen.
Besonders kritisch sind auch die Massekabel von Tastteilern. Sie sollen
so kurz und dick wie möglich sein.
Beim Anschluss eines Tastteiler-Kopfes an eine BNC-
Buchse, sollte ein BNC-Adapter benutzt werden. Damit
werden Masse- und Anpassungsprobleme eliminiert.
STOP
oder – bei
eff
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