Hameg 303 serie Anleitung

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Anleitung Oszilloskop
Ziele:
Verständnis von Funktion und Bedienung eines Oszilloskops
1 Visualisierung zeitlich veränderlicher Spannungen
Das Kathodenstrahloszilloskop dient zur Visualisierung zeitlich veränderlicher Spannungen. Die Funkti-
on wird beispielhaft am Oszilloskop HAMEG 303 erklärt. Solche Funktionen finden sich an jedem Oszillo-
skop. Je nach spezieller Anwendungen bieten moderne Oszilloskope noch eine Reihe weiterer Bedienop-
tionen (z.B. Cursor zum genaueren Auslesen von Messwerten)
Abbildung 1: Schematischer Aufbau der Kathodenstrahlröhre
Als Anzeigeelement dient eine Kathodenstrahlröhre (Braunsche Röhre, siehe Abb. 1). In ihrem hocheva-
kuierten Inneren wird ein Elektronenstrahl erzeugt.
Ein Ablenksystem ermöglicht die Steuerung der Elektronenstrahlrichtung. Der Strahl erzeugt beim Auf-
treffen auf den Leuchtschirm einen Leuchtfleck am Auftreffort. Bei geeigneter Steuerung durch das Ab-
lenksystem kann man Figuren auf dem Leuchtschirm schreiben. Steuert man den Elektronenstrahl so, daß
er eine bestimmte Kurve in schneller Folge immer wieder abfährt, so entsteht der Eindruck eines stehenden
Bildes auf dem Schirm.
1.1 Erzeugung des Elektronenstrahls
Aus einem bis zur Rotglut geheizten Metalldraht K (Kathode genannt) treten Elektronen aus. Der Kathode
gegenüber steht ein Blech A (Anode genannt). Durch Anlegen einer Spannung wird dafür gesorgt, daß des-
sen Potential positiv gegen dem der Kathode ist. Dadurch werden die Elektronen zur Anode beschleunigt
und können durch eine Öffnung in der Mitte des Bleches durchfliegen. Prinzipiell erhält man dann hinter
dem Blech einen Elektronenstrahl. Damit auf dem Leuchtschirm ein scharfer Punkt erscheint, muß man
diesen noch durch elektronische Linsen, das sind zylinderförmige Bleche zwischen Kathode und Anode,
die auf geeignetem Potential liegen, fokussieren.
1.2 Das Ablenksystem
Ohne Ablenkung beobachtet man nur in der Mitte des Leuchtschirmes einen Punkt (Abb. 2a). Das homo-
gene elektrische Feld zwischen zwei gegenüberliegenden, parallelen, geladenen Metallplatten kann man
zur Richtungssteuerung des Elektronenstrahls benutzen.
Die zwei Metallplatten bilden einen Kondensator. Legt man an diese eine Spannung (= Potentialdifferenz),
so laden sie sich auf. Die Platte mit dem positiveren Potential wird positiv aufgeladen, zieht den Elektro-
nenstrahl also an; die mit dem negativeren Potential wird negativ aufgeladen, stößt den Elektronenstrahl
also ab. Zwei um 90 um die Elektronenstrahlrichtung gedrehte Plattenpaare erlauben somit eine Ablen-
kung des Elektronenstrahls in horizontaler und vertikaler Richtung.