Hameg hm1000 User Manual
100 MHz
Analog-Oszilloskop
HM1000
Handbuch
Deutsch
Hersteller HAMEG Instruments GmbH KONFORMITÄTSERKLÄRUNG
Manufacturer Industriestraße 6 DECLARATION OF CONFORMITY
Fabricant D-63533 Mainhausen DECLARATION DE CONFORMITE
Die HAMEG Instruments GmbH bescheinigt die Konformität für das Produkt
The HAMEG Instruments GmbH herewith declares conformity of the product
HAMEG Instruments GmbH déclare la conformite du produit
Bezeichnung / Product name / Designation:
Oszilloskop
Oscilloscope
Oscilloscope
Typ / Type / Type: HM1000
mit / with / avec: –
Optionen / Options / Options: –
mit den folgenden Bestimmungen / with applicable regulations / avec les
directives suivantes
EMV Richtlinie 89/336/EWG ergänzt durch 91/263/EWG, 92/31/EWG
EMC Directive 89/336/EEC amended by 91/263/EWG, 92/31/EEC
Directive EMC 89/336/CEE amendée par 91/263/EWG, 92/31/CEE
Niederspannungsrichtlinie 73/23/EWG ergänzt durch 93/68/EWG
Low-Voltage Equipment Directive 73/23/EEC amended by 93/68/EEC
Directive des equipements basse tension 73/23/CEE amendée par 93/68/CEE
Angewendete harmonisierte Normen / Harmonized standards applied / Normes
harmonisées utilisées:
Allgemeine Hinweise zur CE-Kennzeichnung
HAMEG Messgeräte erfüllen die Bestimmungen der EMV Richtlinie. Bei
der Konformitätsprüfung werden von HAMEG die gültigen Fachgrundbzw. Produktnormen zu Grunde gelegt. In Fällen wo unterschiedliche
Grenzwerte möglich sind, werden von HAMEG die härteren Prüf bedingungen angewendet. Für die Störaussendung werden die Grenzwerte für
den Geschäfts- und Gewerbe bereich sowie für Kleinbetriebe angewandt
(Klasse 1B). Bezüglich der Störfestigkeit fi nden die für den Industriebereich geltenden Grenzwerte Anwendung.
Die am Messgerät notwendigerweise angeschlossenen Mess- und
Datenleitungen beeinflussen die Einhaltung der vorgegebenen
Grenzwerte in erheblicher Weise. Die verwendeten Leitungen sind
jedoch je nach Anwendungsbereich unterschiedlich. Im praktischen
Messbetrieb sind daher in Bezug auf Störaussendung bzw. Störfestigkeit folgende Hinweise und Randbedingungen unbedingt zu
beachten:
1. Datenleitungen
Die Verbindung von Messgeräten bzw. ihren Schnittstellen mit
externen Geräten (Druckern, Rechnern, etc.) darf nur mit ausreichend
abgeschirmten Leitungen erfolgen. Sofern die Bedienungsanleitung
nicht eine geringere maximale Leitungslänge vorschreibt, dürfen
Datenleitungen (Eingang/Ausgang, Signal/Steuerung) eine Länge
von 3 Metern nicht erreichen und sich nicht außerhalb von Gebäuden
befinden. Ist an einem Geräteinterface der Anschluss mehrerer
Schnittstellenkabel möglich, so darf jeweils nur eines angeschlossen
sein. Bei Datenleitungen ist generell auf doppelt abgeschirmtes
Verbindungskabel zu achten. Als IEEE-Bus Kabel sind die von
HAMEG beziehbaren doppelt geschirmten Kabel HZ72S bzw. HZ72L
geeignet.
2. Signalleitungen
Messleitungen zur Signalübertragung zwischen Messstelle und
Messgerät sollten generell so kurz wie möglich gehalten werden.
Falls keine geringere Länge vorgeschrieben ist, dürfen Signalleitungen
(Eingang/Ausgang, Signal/Steuerung) eine Länge von 3 Metern nicht
erreichen und sich nicht außerhalb von Gebäuden befi nden.
Alle Signalleitungen sind grundsätzlich als abgeschirmte Leitungen
(Koaxialkabel - RG58/U) zu verwenden. Für eine korrekte Masseverbindung muss Sorge getragen werden. Bei Signalgeneratoren
Sicherheit / Safety / Sécurité: EN 61010-1:2001 (IEC 61010-1:2001)
Überspannungskategorie / Overvoltage category / Catégorie de surtension: II
Verschmutzungsgrad / Degree of pollution / Degré de pollution: 2
Elektromagnetische Verträglichkeit / Electromagnetic compatibility /
Compatibilité électromagnétique
EN 61326-1/A1 Störaussendung / Radiation / Emission:
Tabelle / table / tableau 4; Klasse / Class / Classe B.
Störfestigkeit / Immunity / Imunitée: Tabelle / table / tableau A1.
EN 61000-3-2/A14 Oberschwingungsströme / Harmonic current emissions /
Émissions de courant harmonique:
Klasse / Class / Classe D.
EN 61000-3-3 Spannungsschwankungen u. Flicker / Voltage fl uctuations and fl icker /
Fluctuations de tension et du fl icker.
Datum /Date /Date
24. 02. 2005
Unterschrift / Signature / Signatur
Manuel Roth
Manager
müssen doppelt abgeschirmte Koaxialkabel (RG223/U, RG214/U)
verwendet werden.
3. Auswirkungen auf die Messgeräte
Beim Vorliegen starker hochfrequenter elektrischer oder magnetischer Felder kann es trotz sorgfältigen Messaufbaues über die
angeschlossenen Messkabel zu Einspeisung unerwünschter Signalteile in das Messgerät kommen. Dies führt bei HAMEG Messgeräten
nicht zu einer Zerstörung oder Außerbetriebsetzung des Messgerätes.
Geringfügige Abweichungen des Messwertes über die vorgegebenen
Spezifikationen hinaus können durch die äußeren Umstände in
Einzelfällen jedoch auftreten.
4. Störfestigkeit von Oszilloskopen
4.1 Elektromagnetisches HF-Feld
Beim Vorliegen starker hochfrequenter elektrischer oder magnetischer Felder, können durch diese Felder bedingte Überlagerungen
des Messsignals sichtbar werden. Die Einkopplung dieser Felder kann
über das Versorgungsnetz, Mess- und Steuerleitungen und/oder durch
direkte Einstrahlung erfolgen. Sowohl das Messobjekt, als auch das
Oszilloskop können hiervon betroffen sein.
Die direkte Einstrahlung in das Oszilloskop kann, trotz der Abschirmung durch das Metallgehäuse, durch die Bildschirmöffnung
erfolgen. Da die Bandbreite jeder Messverstärkerstufe größer als
die Gesamtbandbreite des Oszilloskops ist, können Überlagerungen
sichtbar werden, deren Frequenz wesentlich höher als die –3dB
Messbandbreite ist.
4.2 Schnelle Transienten / Entladung statischer Elektrizität
Beim Auftreten von schnellen Transienten (Burst) und ihrer direkten
Einkopplung über das Versorgungsnetz bzw. indirekt (kapazitiv) über
Mess- und Steuerleitungen, ist es möglich, dass dadurch die Triggerung
ausgelöst wird. Das Auslösen der Triggerung kann auch durch eine
direkte bzw. indirekte statische Entladung (ESD) erfolgen.
Da die Signaldarstellung und Triggerung durch das Oszilloskop auch
mit geringen Signalamplituden (<500μV) erfolgen soll, lässt sich das
Auslösen der Triggerung durch derartige Signale (>1kV) und ihre
gleichzeitige Darstellung nicht vermeiden.
HAMEG Instruments GmbH
2
Änderungen vorbehalten
Inhaltsverzeichnis
Konformitätserklärung 2
Allgemeine Hinweise zur CE-Kennzeichnung 2
100 MHz 2-Kanal Analog Oszilloskop HM1000 4
Technische Daten 5
Wichtige Hinweise 6
Symbole 6
Aufstellung des Gerätes 6
Sicherheit 6
Bestimmungsgemäßer Betrieb 6
CAT I 6
Räumlicher Anwendungsbereich 7
Umgebungsbedingungen 7
Gewährleistung und Reparatur 7
Wartung 7
Schutzschaltung 7
Netzspannung 7
Kurzbeschreibung der Bedienelemente 8
AUTOSET 21
Komponenten-Test 22
Datentransfer 23
Allgemeine Hinweise zum Menü 24
Menüeinblendungen und Hilfe (HELP) 24
Vorbemerkungen 24
Bedienelemente und Readout 25
Allgemeine Grundlagen 10
Art der Signalspannung 10
Größe der Signalspannung 10
Spannungswerte an einer Sinuskurve 10
Gesamtwert der Eingangsspannung 11
Zeitwerte der Signalspannung 11
Anlegen der Signalspannung 12
Inbetriebnahme und Voreinstellungen 13
Strahldrehung TR 13
Tastkopf-Abgleich und Anwendung 13
Abgleich 1 kHz 13
Abgleich 1 MHz 14
Betriebsarten der Vertikalverstärker 14
XY-Betrieb 15
Phasenvergleich mit Lissajous-Figur 15
Phasendifferenz-Messung im Zweikanal-Betrieb (Yt) 16
Messung einer Amplitudenmodulation 16
Triggerung und Zeitablenkung 17
Autom. Spitzenwert-Triggerung (MODE-Menü) 17
Normaltriggerung (Menü: MODE) 17
Flankenrichtung (Menü: FILTER) 17
Triggerkopplung (Menü: FILTER) 18
Video (TV-Signaltriggerung) 18
Bildsynchronimpuls-Triggerung 18
Zeilensynchronimpuls-Triggerung 19
Netztriggerung 19
Alternierende Triggerung 19
Externe Triggerung 19
Triggeranzeige 20
Holdoff-Zeiteinstellung 20
B-Zeitbasis (2. Zeitbasis) / Delay Triggerung 20
Änderungen vorbehalten
3
Rauscharme Messverstärker mit hoher Impulswiedergabetreue
Zwei Zeitbasen: 0.5 s – 5 ns/cm und 20ms – 5 ns/cm
Videotrigger: Bild- und Zeilenwahl, gerade und ungerade,
525/60 und 625/50
200 MHz 6-Digit Frequenzzähler, Cursor und automatische
Messungen
14 kV-Bildröhre mit hoher Schreibgeschwindigkeit, Readout,
Autoset, Verzögerungsleitung, lüfterlos
Save/Recall Speicher für Geräteeinstellungen
Hilfefunktionen, mehrsprachiges Menü
Lissajoussche Figur
(XY-Betrieb)
Unverzerrte Darstellung
eines 100 MHz Sinussignals
Zwei asynchrone Signale
mit alternierender Triggerung getriggert
HM1000
100 MHz Analog-Oszilloskop
HM1000
4
Änderungen vorbehalten
100 MHz Analog-Oszilloskop HM1000
bei 23 °C nach einer Aufwärmzeit von 30 Minuten
Vertikalablenkung
Kanäle: 2
Betriebsarten: CH 1 (Kanal 1) oder CH 2 (Kanal 2) einzeln,
DUAL (CH 1 und CH 2 alternierend oder
chop.), Addition
X in XY-Betrieb: CH 1
Invert: CH 1, CH 2
Bandbreite (-3dB): 2 x 0 - 100 MHz
Anstiegszeit: ‹3,5ns
Überschwingen: max. 1 %
Bandbreitenbegrenzung (zuschaltbar): ca. 20MHz (5mV/cm - 20V/cm)
Ablenkkoeffizienten (CH 1, 2):14 kalibrierte Stellungen
1 mV – 2 mV/cm: ±5% (0 - 10MHz (-3dB))
5 mV – 20 V/cm: ± 3 % (1-2-5 Schaltfolge)
variabel (unkalibriert): › 1 mV/cm bis › 50V/cm
Eingänge Kanal 1, Kanal 2:
Eingangsimpedanz: 1 MΩ II 15pF
Eingangskopplung: DC, AC, GND (Ground)
Max. Eingangsspannung: 400 V (DC + Spitze AC)
Y-Verzögerungsleitung: 70ns
Messstromkreise: Messkategorie I
Hilfseingang:
Funktion (wählbar): Extern Trigger, Z (Helltastung)
Kopplung: AC, DC
Max. Eingangsspg: 100 V (DC + Spitze AC)
Triggerung
Automatik (Spitzenwert):
Min. Signalhöhe: 5mm
Frequenzbereich: 10 Hz - 200 MHz
Leveleinstellbereich: von Spitze- bis Spitze+
Normal (Spitzenwert):
Min. Signalhöhe: 5mm
Frequenzbereich: 0 - 200 MHz
Leveleinstellbereich: –10cm bis +10cm
Betriebsarten: Flanke/Video
Flankenrichtung: positiv, negativ, beide
Quellen: CH 1, CH 2, altern. CH 1/2 (≥ 8 mm), Netz, extern
Kopplung: AC: 10 Hz-200 MHz
DC: 0 -200 MHz
HF: 30 kHz–200 MHz
LF: 0-5kHz
Noise Rej. zuschaltbar
Video: pos./neg. Sync. Impulse
Normen: 525 Zeilen/60 Hz Systeme
625 Zeilen/50 Hz Systeme
Halbbild: gerade/ungerade/beide
Zeile: alle/Zeilennummer wählbar
Quelle: CH 1, CH 2, Ext.
Triggeranzeige: LED
Ext. Trigger über: Zusatzeingang (0,3 Vss, 100 MHz)
Kopplung: AC, DC
Max. Eingangsspannung: 100 V (DC + Spitze AC)
2. Trigger
Min. Signalhöhe: 5mm
Frequenzbereich: 0 - 200 MHz
Kopplung: DC
Leveleinstellbereich: –10cm bis +10cm
Horizontalablenkung
Betriebsarten: A, ALT (alternierend A/B), B
Zeitkoeffizient A: 0,5 s/cm - 50ns/cm (1-2-5 Schaltfolge)
Zeitkoeffizient B: 20ms/cm - 50 ns/cm (1-2-5 Schaltfolge)
Genauigkeit A und B: ±3%
X Dehnung x10: bis 5 ns/cm
Genauigkeit: ±5%
Variabler Zeitkoeffizient A/B: kontinuierlich 1:2.5
Hold-off Zeit: variabel bis 1:10 (LED-Anzeige)
Bandbreite X-Verstärker: 0 - 3 MHz (-3 dB)
XY-Phasendifferenz ‹3°: ‹ 220 kHz
Bedienung/Messung/Schnittstellen
Bedienung: Autoset, Menü und Hilfsfunktionen
(mehrsprachig)
Save/Recall (Geräteeinstellungen): 9
Signalanzeige: max. 4 Signalkurven
CH 1, 2 (Zeitbasis A) in Kombination mit
CH 1, 2 (Zeitbasis B)
Frequenzzähler:
6 Digit Auflösung: ›1 MHz – 200 MHz
5 Digit Auflösung: 0,5 Hz – 1 MHz
Genauigkeit: 50 ppm
Auto Messfunktionen: Frequenz, Periode, Udc, Upp, Up+, Up-
Cursor Messfunktionen: Δt, 1/Δt (f), ta, ΔU, U gegen GND,
Verhältnis X und Y
Auflösung Readout/Cursor: 1000 x 2000 Punkte
Schnittstellen (plug-in): RS-232 (HO710), Ethernet
Optional: Dual-Schnittstelle RS232/USB
Anzeige
CRT: D14-375GH
Anzeigefläche m. Innenraster: 8 cm x 10 cm
Beschleunigungsspannung: ca. 14kV
Verschiedenes
Komponententester:
Testspannung: ca. 7 V
eff
(Leerlauf), ca. 50 Hz
Teststrom: max. 7 mA
eff
(Kurzschluss)
Bezugspotenzial: Masse (Schutzleiter)
Probe ADJ Ausgang: 1 kHz/1MHz Rechtecksignal
(Tastkopfabgleich) 0,2 Vss(ta ‹ 4 ns)
Strahldrehung: elektronisch
Netzanschluss: 105 – 253 V, 50/60Hz ± 10 %, CAT II
Leistungsaufnahme: 37 Watt bei 230V, 50Hz
Schutzart: Schutzklasse I (EN61010-1)
Gewicht: 5,6 kg
Gehäuse (B x H x T): 285 x 125 x 380 mm
Umgebungstemperatur: 0° C ...+40° C
Im Lieferumfang enthalten: Netzkabel, Bedienungsanleitung, 2 Tastköpfe 10:1
mit Teilungsfaktorkennung
Optionales Zubehör:
HO720 Dual-Schnittstelle RS-232/USB
HO730 Dual-Schnittstelle Ethernet/USB
HO740 Schnittstelle IEEE-488 (GPIB)
HZ70 Opto-Schnittstelle (mit Lichtleiterkabel)
HM1000D/030906/ce · Änderung vorbehalten · © HAMEG Instruments GmbH · ® Registered Trademark · DQS-zertifiziert nach DIN EN ISO 9001:2000, Reg. Nr.: DE-071040 QM
HAMEG Instruments GmbH · Industriestr. 6 · D-63533 Mainhausen · Tel +49 (0)6182 800 0 · Fax +49(0)6182 800100 · www.hameg.com · info@hameg.com
A Rohde & Schwarz Company
www.hameg.com
Technische Daten
Änderungen vorbehalten
5
Wichtige Hinweise
Wichtige Hinweise
Sofort nach dem Auspacken sollte das Gerät auf mechanische
Beschädigungen und lose Teile im Inneren überprüft werden.
Falls ein Transportschaden vorliegt, ist sofort der Lieferant
zu informieren. Das Gerät darf dann nicht in Betrieb gesetzt
werden.
Symbole
Bedienungsanleitung Hochspannung
beachten
Hinweis Erde
unbedingt beachten!
Aufstellung des Gerätes
Für die optimale Betrachtung des Bildschirmes kann das Gerät
in drei verschiedenen Positionen aufgestellt werden (siehe
Bilder C, D, E). Wird das Gerät nach dem Tragen senkrecht
aufgesetzt, bleibt der Griff automatisch in der Tragestellung
stehen, siehe Abb. A.
der Anwender die Hinweise und Warnvermerke beachten, die in
dieser Bedienungsanleitung enthalten sind. Gehäuse, Chassis
und alle Messanschlüsse sind mit dem Netzschutzleiter verbunden. Das Gerät entspricht den Bestimmungen der Schutzklasse
I. Die berührbaren Metallteile sind gegen die Netzpole mit 2200 V
Gleichspannung geprüft.
Das Oszilloskop darf aus Sicherheitsgründen nur an vorschriftsmäßigen Schutzkontaktsteckdosen betrieben werden. Der
Netzstecker muss eingeführt sein, bevor Signalstromkreise
angeschlossen werden. Die Auftrennung der Schutzkontaktverbindung ist unzulässig.
Die meisten Elektronenröhren generieren Gammastrahlen.
Bei diesem Gerät bleibt die Ionendosisleistung weit unter dem
gesetzlich zulässigen Wert von 36 pA/kg.
Wenn anzunehmen ist, dass ein gefahrloser Betrieb nicht mehr
möglich ist, so ist das Gerät außer Betrieb zu setzen und gegen
unabsichtlichen Betrieb zu sichern.
Diese Annahme ist berechtigt,
– wenn das Gerät sichtbare Beschädigungen hat,
– wenn das Gerät lose Teile enthält,
– wenn das Gerät nicht mehr arbeitet,
– nach längerer Lagerung unter ungünstigen Verhältnissen
(z.B. im Freien oder in feuchten Räumen),
– nach schweren Transportbeanspruchungen (z.B. mit einer
Verpackung, die nicht den Mindestbedingungen von Post,
Bahn oder Spedition entsprach).
Will man das Gerät waagerecht auf eine Fläche stellen, wird der
Griff einfach auf die obere Seite des Oszilloskops gelegt (Abb. C).
Wird eine Lage entsprechend Abb. D gewünscht (10° Neigung),
ist der Griff, ausgehend von der Tragestellung A, in Richtung
Unterkante zu schwenken bis er automatisch einrastet. Wird für
die Betrachtung eine noch höhere Lage des Bildschirmes erforderlich, zieht man den Griff wieder aus der Raststellung und
drückt ihn weiter nach hinten, bis er abermals einrastet (Abb.
E mit 20° Neigung). Der Griff lässt sich auch in eine Position
für waagerechtes Tragen bringen. Hierfür muss man diesen in
Richtung Oberseite schwenken und, wie aus Abb. B ersichtlich,
ungefähr in der Mitte schräg nach oben ziehend einrasten. Dabei
muss das Gerät gleichzeitig angehoben werden, da sonst der
Griff sofort wieder ausrastet.
Bestimmungsgemäßer Betrieb
ACHTUNG! Das Messgerät ist nur zum Gebrauch durch Personen bestimmt, die mit den beim Messen elektrischer Größen
verbundenen Gefahren vertraut sind.
Aus Sicherheitsgründen darf das Oszilloskop nur an vorschriftsmäßigen Schutzkontaktsteckdosen betrieben werden. Die
Auftrennung der Schutzkontaktverbindung ist unzulässig. Der
Netzstecker muss eingeführt sein, bevor Signalstromkreise
angeschlossen werden.
CAT I
Dieses Oszilloskop ist für Messungen an Stromkreisen bestimmt, die entweder gar nicht oder nicht direkt mit dem
Netz verbunden sind. Direkte Messungen (ohne galvanische
Trennung) an Messstromkreisen der Messkategorie II, III oder
IV sind unzulässig!
Die Stromkreise eines Messobjekts sind dann nicht direkt mit
dem Netz verbunden, wenn das Messobjekt über einen SchutzTrenntransformator der Schutzklasse II betrieben wird. Es ist
auch möglich mit Hilfe geeigneter Wandler (z.B. Stromzangen),
welche die Anforderungen der Schutzklasse II erfüllen, quasi
indirekt am Netz zu messen. Bei der Messung muss die Messkategorie – für die der Hersteller den Wandler spezifi ziert
hat – beachtet werden.
Sicherheit
Dieses Gerät ist gemäß VDE 0411 Teil 1, Sicherheitsbe-stimmungen für elektrische Mess-, Steuer-, Regel- und Laborgeräte, gebaut, geprüft und hat das Werk in sicherheitstechnisch
einwandfreiem Zustand verlassen. Es entspricht damit auch
den Bestimmungen der europäischen Norm EN 61010-1 bzw.
der internationalen Norm IEC 1010-1. Um diesen Zustand zu
erhalten und einen gefahrlosen Betrieb sicherzustellen, muss
6
Änderungen vorbehalten
Messkategorien
Die Messkategorien beziehen sich auf Transienten auf dem
Netz. Transienten sind kurze, sehr schnelle (steile) Spannungsund Stromänderungen, die periodisch und nicht periodisch
auftreten können. Die Höhe möglicher Transienten nimmt zu,
je kürzer die Entfernung zur Quelle der Niederspannungsinstallation ist.
Messkategorie IV: Messungen an der Quelle der Niederspannungsinstallation (z.B. an Zählern).
Wichtige Hinweise
Messkategorie III: Messungen in der Gebäudeinstallation (z.B.
Verteiler, Leistungsschalter, fest installierte Steckdosen, fest
installierte Motoren etc.).
Messkategorie II: Messungen an Stromkreisen, die elektrisch
direkt mit dem Niederspannungsnetz verbunden sind (z.B.
Haushaltsgeräte, tragbare Werkzeuge etc.)
Räumlicher Anwendungsbereich
Das Oszilloskop ist für den Betrieb in folgenden Bereichen bestimmt: Industrie-, Wohn-, Geschäfts- und Gewerbebereich
sowie Kleinbetriebe.
Umgebungsbedingungen
Die zulässige Umgebungstemperatur während des Betriebs
reicht von 0 °C bis +40 °C. Während der Lagerung oder des
Transports darf die Temperatur zwischen –20 °C und +55 °C
betragen. Hat sich während des Transports oder der Lagerung
Kondenswasser gebildet, muss das Gerät ca. 2 Stunden akklimatisiert werden, bevor es in Betrieb genommen wird. Das
Oszilloskop ist zum Gebrauch in sauberen, trockenen Räumen
bestimmt. Es darf nicht bei besonders großem Staub bzw.
Feuchtigkeitsgehalt der Luft, bei Explosionsgefahr sowie bei
aggressiver chemischer Einwirkung betrieben werden.
Die Betriebslage ist beliebig. Eine ausreichende Luftzirkulation
(Konvektionskühlung) ist jedoch zu gewährleisten. Bei Dauerbetrieb ist folglich eine horizontale oder schräge Betriebslage
(Aufstellbügel) zu bevorzugen.
Wartung
Verschiedene wichtige Eigenschaften des Oszilloskops sollten
in gewissen Zeitabständen sorgfältig überprüft werden. Nur so
besteht eine weitgehende Sicherheit, dass alle Signale mit der
den technischen Daten zugrundeliegenden Exaktheit dargestellt
werden. Sehr empfehlenswert ist der HAMEG SCOPE-TESTER
HZ60, der die Aufgaben dieser Art hervorragend erfüllt.
Die Außenseite des Oszilloskops sollte regelmäßig mit einem
Staubpinsel gereinigt werden. Hartnäckiger Schmutz an Gehäuse und Griff, den Kunststoff- und Aluminiumteilen lässt
sich mit einem angefeuchteten Tuch (Wasser +1% Entspannungsmittel) entfernen. Bei fettigem Schmutz kann Brennspiritus oder Waschbenzin (Petroleumäther) benutzt werden.
Die Sichtscheibe darf nur mit Wasser oder Waschbenzin (aber
nicht mit Alkohol oder Lösungsmitteln) gereinigt werden, sie ist
dann noch mit einem trockenen, sauberen, fusselfreien Tuch
nachzureiben. Nach der Reinigung sollte sie mit einer handelsüblichen antistatischen Lösung, geeignet für Kunststoffe,
behandelt werden. Keinesfalls darf die Reinigungsfl üssigkeit in
das Gerät gelangen. Die Anwendung anderer Reinigungsmittel
kann die Kunststoff- und Lackoberfl ächen angreifen.
Netzspannung
Das Gerät arbeitet mit 50 und 60 Hz Netzwechselspannungen im
Bereich von 105 V bis 253 V. Eine Netzspannungsumschaltung
ist daher nicht vorgesehen.
Die Lüftungslöcher dürfen nicht abgedeckt
werden!
Nenndaten mit Toleranzangaben gelten nach einer Anwärmzeit
von mind. 20 Minuten und bei einer Umgebungstemperatur
zwischen 15 °C und 30 °C. Werte ohne Toleranzangabe sind
Richtwerte eines durchschnittlichen Gerätes.
Gewährleistung und Reparatur
HAMEG Geräte unterliegen einer strengen Qualitätskontrolle.
Jedes Gerät durchläuft vor dem Verlassen der Produktion einen 10-stündigen „Burn in-Test“. Im intermittierenden Betrieb
wird dabei fast jeder Frühausfall erkannt. Anschließend erfolgt
ein umfangreicher Funktions- und Qualitätstest bei dem alle
Betriebsarten und die Einhaltung der technischen Daten geprüft werden.
Bei Beanstandungen innerhalb der 2-jährigen Gewährleistungsfrist wenden Sie sich bitte an den Händler, bei dem
Sie Ihr HAMEG Produkt erworben haben. Um den Ablauf zu
beschleunigen, können Kunden innerhalb der Bundesrepublik
Deutschland die Gewährleistungsreparatur auch direkt mit
HAMEG abwickeln.
Für die Abwicklung von Reparaturen innerhalb der Gewährleistungsfrist gelten unsere Gewährleistungsbedingungen,
die im Internet unter http://www.hameg.de eingesehen werden
können. Auch nach Ablauf der Gewährleistungsfrist steht Ihnen
der HAMEG Kundenservice für Reparaturen und Ersatzteile
zur Verfügung.
Die Netzeingangssicherung ist von außen zugänglich. Netzstecker-Buchse und Sicherungshalter bilden eine Einheit. Ein
Auswechseln der Siche rung darf und kann (bei unbeschädigtem
Sicherungshalter) nur erfolgen, wenn zuvor das Netzkabel
aus der Buchse entfernt wurde. Dann muss der Sicherungshalter mit einem Schraubenzieher herausgehebelt werden.
Der Ansatzpunkt ist ein Schlitz, der sich auf der Seite der Anschlusskontakte befi ndet. Die Sicherung kann dann aus einer
Halterung ge drückt und ersetzt werden.
Der Sicherungshalter wird gegen den Federdruck eingescho ben, bis er eingerastet ist. Die Verwendung ,,gefl ickter“
Sicherungen oder das Kurzschließen des Sicherungshalters ist
unzulässig. Dadurch entstehende Schäden fallen nicht un ter
die Gewährleistung.
Return Material Authorization (RMA):
Bevor Sie ein Gerät an uns zurücksenden, fordern Sie bitte
in jedem Fall per Internet: http://www.hameg.de oder Fax
eine RMA-Nummer an.
Sollte Ihnen keine geeignete Verpackung zur Verfügung
stehen, so können Sie einen leeren Originalkarton über
den HAMEG-Vertrieb (Tel: +49 (0) 6182 800 300, E-Mail:
vertrieb@hameg.de) bestellen.
Sicherungstype:
Größe 5 x 20 mm; 250V~, C;
IEC 127, Bl. III; DIN 41 662
(evtl. DIN 41 571, Bl. 3).
Abschaltung: träge (T) 0,8A.
Änderungen vorbehalten
7
Kurzbeschreibung der Bedienelemente
Kurzbeschreibung der Bedienelemente
Die Seitenzahlen verweisen auf die ausführliche Beschreibung im Kapitel „Bedienelemente und Readout“!
Seite
POWER (Taste) – Netz, Ein/Aus 25
INTENS (Dreh-Knopf) 25
Helligkeitseinstellung für den Kathodenstrahl und ande-
re Funktionen, wenn das Drehknopf-Symbol angezeigt
wird.
FOCUS, TRACE, MENU (Taste) 25
Menüaufruf mit Readoutanzeige, ermöglicht die Änderung
diverser Einstellungen (z.B. Focus, Strahldrehung etc.)
mit INTENS
REM (Taste) 26
Schaltet das angezeigte Menü bzw. den Fernbedienungs-
zustand (LED leuchtet) ab.
SAVE/RECALL (Taste) 26
Menü bietet Zugriff auf den Geräteeinstellungs-Speicher.
SETTINGS (Taste) 26
Menü mit Allgemein- und Spracheinstellungen.
AUTOSET (Taste) 26
Ermöglicht eine sinnvolle, signalbezogene, automatische
Geräteeinstellung.
HELP (Taste) 27
Schaltet Hilfetexte zu Bedienelementen und Menüs ein/
aus.
POSITION 1 (Drehknopf) 27
Positionsänderungen der aktuell vorliegenden Funktion
Signal, Cursor und Strahltrennung (Trace Separation).
POSITION 2 (Drehknopf) 27
Positionsänderungen der aktuell vorliegenden Funktion
Signal und Cursor.
CH 1/2 · CURSOR · TRACE SEP (Taste) 27
Menüaufruf und farbige Anzeige der hier bestimmten ak-
tuellen Funktion von POSITION 1 und 2 (bei CH1/2 dunkel).
VOLTS/DIV - VAR (Drehknopf) 27
Kanal 1 Y-Ablenkkoeffi zient-, Y-Fein-(VAR) -Einsteller.
VOLTS/DIV - VAR (Drehknopf) 28
Kanal 2 Y-Ablenkkoeffi zient-, Y-Fein-(VAR) -Einsteller.
AUTO / CURSOR MEASURE (Taste) 28
Menüaufruf mit Untermenüs für automatische und cur-
sorunterstützte Messungen.
LEVEL A/B (Drehknopf) 29
Triggerpegel-Einstellung für A- und B-Zeitbasis
MODE (Taste) 30
Menüaufruf der wählbaren Triggerarten.
FILTER (Taste) 30
Menüaufruf der wählbaren Triggerfi lter (Kopplung) und
Triggerfl ankenrichtungen.
.
Seite
SOURCE (Taste) 31
Menüaufruf der wählbaren Triggerquellen.
TRIG’d (LED) 32
Anzeige leuchtet, wenn Zeitbasis getriggert wird.
NORM (LED) 32
Anzeige leuchtet, wenn Normal- oder Einzel-Triggerung
vorliegt.
HOLD OFF (LED) 32
Anzeige leuchtet, wenn im HOR-Menü
abweichende Holdoff-Zeit eingestellt ist.
X-POS / DELAY (Taste) 32
Menüaufruf und farbige Anzeige der hier bestimmten
aktuellen Funktion des HORIZONTAL-Knopfs (bei X-POS
dunkel).
HORIZONTAL (Drehknopf) 33
Ändert die X-Position bzw. die Verzögerungszeit der
B-Zeitbasis.
TIME/DIV · VAR (Drehknopf) 33
Zeitbasis A und B Ablenkkoeffi zient-, und Zeit-Feinsteller
(VAR).
MAG x10 (Taste) 33
Im Yt-Betrieb (Zeitbasis) erfolgt die Dehnung der X-Achse
um den Faktor 10, mit gleichzeitiger Änderung der Ablenkkoeffi zienten-Anzeige.
:
VAR (Taste) 33
Menüaufruf: Analog-Zeitbasen A und B, B-Triggerung,
Zeit-Feinsteller und Holdoff-Zeit.
:
CH1 (Taste) 35
Menüaufruf Kanal 1: Eingangskopplung, Invertierung,
Tastteiler und Y-Feinsteller.
VERT/XY (Taste) 35
Menüaufruf mit nachfolgender Vertikalbetriebsarten-
Wahl bzw. Addition und XY, sowie Bandbreitenbegrenzung.
CH2 (Taste) 37
Menüaufruf Kanal 2: Eingangskopplung, Invertierung,
Tastteiler und Y-Feinsteller.
BNC-Buchse (CH1) 37
Signaleingang Kanal 1 und Eingang für Horizontalablen-
kung im XY-Betrieb.
BNC-Buchse (CH2) 37
Signaleingang Kanal 2.
AUX (Taste) 38
Menüaufruf: Der AUXILIARY INPUT ist der Eingang für
die externe Triggerung. Im Analogbetrieb lässt sich Helligkeitsmodulation wählen, wenn die externe Triggerung
abgeschaltet ist.
eine von 0%
8
Änderungen vorbehalten
POWER
POWER
Kurzbeschreibung der Bedienelemente
11
10
13
12
14
FOCUS
TRACE
4
100 MHz
5 6 7 8
SAVE/
RECALL
AUTOSET
1 2 3
INTENS
POWER
!
ANALOG
MENU
EXIT MENU
REMOTE OFF
9
POSITION 1 POSITION 2
REM
CH 1/2
CURSOR
TRACE
SEP
VOLTS / DIV
VAR
AUTO/
CURSOR
MEASURE
20 V 1 mV 20 V 1 mV
CH 1
VERT/ XY
VAR
X-INP
!
CAT I
INPUTS
1MΩII15pF
max
400 Vp
OSCILLOSCOPE
SETTINGS HELP
HM1000
LEVEL A/B
TRIGGER
VOLTS / DIV
VAR
CH 2 HOR MAG
MODE
FILTER
SOURCE
AUX
X-POS
DELAY
TRIG ’d
NORM
HOLD OFF
VAR
TRIGGER
EXTERN
!
CAT I
Z-INPUT
HORIZONTAL
TIME / DIV
0.5s 50ns
VAR
AUXILIARY INPUT
VAR
x10
1MΩ II
15pF
max
100 Vp
15
22
23
16
19
17
20
24
18
21
25
26
3027
ANALOGSCOPE
Instruments
28
29
31
Seite
BNC-Buchse (AUXILIARY INPUT) 38
Eingang für externe Triggersignale. Der Eingang kann
auch zur Helligkeitsmodulation benutzt werden.
PROBE / ADJ (Buchse) 38
Ausgang mit Rechtecksignal zur Frequenz-Kompensation
von 10:1 teilenden Tastköpfen.
PROBE / COMPONENT (Taste) 38
Menüaufruf ermöglicht Ein- oder Ausschalten des COM-
PONENT-Tester und wählen der Frequenz des Signals an
PROBE ADJ.
32
COMPONENT
TESTER
36
PROBE
ADJ
33
3435
COMPONENT TESTER (2 Buchsen mit Ø 4 mm ) 38
Anschluss der Testkabel für den Componenten-Tester.
Linke Buchse galvanisch mit Netzschutzleiter verbunden.
Änderungen vorbehalten
9
Allgemeine Grundlagen
Allgemeine Grundlagen
Art der Signalspannung
Das Oszilloskop HM1000 erfasst im Echtzeitbetrieb praktisch
alle sich periodisch wiederholenden Signalarten (Wechselspannungen) mit Frequenzen bis mindestens 100 MHz (–3 dB) und
Gleichspannungen.
Der Vertikalverstärker ist so ausgelegt, dass die Übertragungsgüte nicht durch eigenes Überschwingen beeinfl usst 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. 40 MHz zunehmender Messfehler zu berücksichtigen,
der durch Verstärkungsabfall bedingt ist. Bei ca. 80 MHz beträgt der Abfall etwa 10%, der tatsächliche Spannungswert
ist dann ca. 11% größer als der angezeigte Wert. Wegen der
differierenden Bandbreiten der Vertikalverstärker (–3 dB
zwischen 100 MHz und 140 MHz) ist der Messfehler nicht ganz
exakt defi nierbar.
Bei sinusförmigen Vorgängen liegt die –6 dB Grenze für den
HM1000 bei 160 MHz.
Bei der Aufzeichnung rechteck- oder impulsartiger Signalspannungen ist zu beachten, dass auch deren Oberwellenanteile
übertragen werden müssen. Die Folgefrequenz 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-Zeit erforderlich.
pulssignalen 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.
Die gewählte Eingangskopplung wird mit dem READOUT
(Schirmbild) angezeigt. Das „=“ Symbol zeigt DC-Kopplung
an, während AC-Kopplung mit dem „~“ Symbol angezeigt wird
(siehe „Bedienelemente und Read out”).
Größe der Signalspannung
In der allgemeinen Elektrotechnik bezieht man sich bei
Wechselspannungsangaben in der Regel auf den Effektivwert. Für Signalgrößen und Spannungsbezeichnungen in der
Oszilloskopie wird jedoch der V
-Wert (Volt-Spitze-Spitze)
ss
verwendet. Letzterer entspricht den wirklichen Potentialverhältnissen zwischen dem positivsten und negativsten Punkt
einer Spannung, so wie sie auf dem Bildschirm angezeigt
wird.
Will man eine auf dem Oszilloskopschirm aufgezeichnete sinusförmige Größe auf ihren Effektivwert umrechnen, muss der
sich in V
Umgekehrt ist zu beachten, dass in V
mige Spannungen den 2,83fachen Potentialunterschied in V
ergebende Wert durch 2 x √2 = 2,83 dividiert werden.
ss
angegebene sinusför-
eff
ss
haben. Die Beziehungen der verschiedenen Spannungsgrößen
sind aus der nachfolgenden Abbildung ersichtlich.
Spannungswerte an einer Sinuskurve
V
s
V
eff
V
mom
V
ss
Fernseh-Video-Signale (FBAS-Signale) sind mit Hilfe des aktiven TV-Sync-Separators leicht triggerbar.
Die zeitliche Aufl ösung ist unproblematisch. Beispielsweise
wird bei 100 MHz und der kürzesten einstellbaren Ablenkzeit
(5 ns/cm) eine Signalperiode über 2 cm geschrieben.
Für den wahlweisen Betrieb als Wechsel- oder Gleichspannungsverstärker kann jeder Vertikalverstärker-Eingang mit
AC- oder DC-Kopplung betrieben werden (DC = direct current;
AC = alternating current). Mit Gleichstromkopplung DC sollte
nur bei vorgeschaltetem Tastteiler oder bei sehr niedrigen
Frequenzen gearbeitet werden bzw. wenn die Erfassung des
Gleichspannungsanteils der Signalspannung unbedingt erforderlich ist.
Bei der Aufzeichnung sehr niederfrequenter Impulse können
bei AC-Kopplung (Wechselstrom) des Vertikalverstärkers
störende Dachschrägen auftreten (AC-Grenzfrequenz ca.
1,6 Hz für –3 dB). In diesem Falle ist, wenn die Signalspannung
nicht mit einem hohen Gleichspannungspegel 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 genügend große Spannungsfestigkeit besitzen.
DC-Kopplung ist auch für die Darstellung von Logik- und Im-
V
= Effektivwert; Vs = einfacher Spitzenwert;
eff
V
= Spitze-Spitze-Wert;
ss
V
= Momentanwert (zeitabhängig)
mom
Die minimal erforderliche Signalspannung am Y-Eingang für
ein 1 cm hohes Bild beträgt 1 mV
(±5%), wenn mit dem READ-
ss
OUT (Schirmbild) der Ablenkkoeffi zient 1 mV angezeigt wird
und die Feineinstellung kalibriert ist. Es können jedoch auch
noch kleinere Signale aufgezeichnet werden. Die möglichen
Ablenkkoeffi zienten sind in mV
/cm oder Vss/cm angegeben.
ss
Mit Hilfe der Cursor ist die Größe der Signalspannung – unter
automatischer Berücksichtigung des Tastteilers – ermittelbar und wird mit dem Readout angezeigt. Bei Tastteilern mit
Teilungsfaktor-Kennung erfolgt die Berücksichtigung automatisch und mit höherer Priorität als die ebenfalls mögliche,
manuelle Teilungsfaktorbestimmung. Der Ablenkkoeffi zient
wird im Readout unter Berücksichtigung des Teilungsfaktors
angezeigt.
Für Amplitudenmessungen muss sich die Feineinstellung
in ihrer kalibrierten Stellung befi nden. Unkalibriert kann die
Ablenkempfi ndlichkeit kontinuierlich verringert werden (siehe
„Bedienelemente und Readout”). So kann jeder Zwischenwert
innerhalb der 1-2-5 Abstufung des Teilerschalters eingestellt
10
Änderungen vorbehalten
Allgemeine Grundlagen
werden. Ohne Tastteiler sind damit Signale bis ca. 400 Vss
darstellbar (Ablenkkoeffi zient 20 V/cm x Feineinstellung 2,5:1
x Rasterhöhe 8 cm).
Soll die Größe der Signalspannung ohne die Cursor ermittelt
werden, genügt es ihre in cm ablesbare Signalhöhe mit dem angezeigten (kalibrierten) Ablenkkoeffi zienten zu multiplizieren.
Ohne Tastteiler darf die Spannung am Y-Eingang
400 V (unabhängig von der Polarität) nicht überschreiten.
Ist das zu messende Signal eine Wechselspannung, die einer
Gleichspannung überlagert ist (Mischspannung), beträgt der
höchstzulässige Gesamtwert beider Spannungen (Gleichspannung und einfacher Spitzenwert der Wechselspannung)
ebenfalls + bzw. –400 V. Wechselspannungen, deren Mittelwert
Null ist, dürfen maximal 800 V
betragen.
ss
Beim Messen mit Tastteilern sind deren mögli-
cherweise höheren Grenzwerte nur dann maßgebend, wenn DC-Eingangskop plung am Oszilloskop
vorliegt.
Liegt eine Gleichspannung am Eingang an und ist die
Eingangskopplung auf AC geschaltet, gilt der niedrigere
Grenzwert des Oszilloskopeingangs (400 V). Der aus dem Widerstand im Tastkopf und dem 1MΩ Eingangswiderstand des
Oszilloskops bestehende Spannungsteiler ist, durch den bei
AC-Kopplung dazwischen geschalteten Eingangs-Kopplungskondensator, für Gleichspannungen unwirksam. Gleichzeitig
wird dann der Kondensator mit der ungeteilten Gleichspannung belastet. Bei Mischspannungen ist zu berücksichtigen,
dass bei AC-Kopplung deren Gleichspannungsanteil ebenfalls
nicht geteilt wird, während der Wechselspannungsanteil
einer frequenzabhängigen Teilung unterliegt, die durch den
kapazitiven Widerstand des Koppelkondensators bedingt ist.
Bei Frequenzen ≥40 Hz kann vom Teilungsverhältnis des
Tastteilers ausgegangen werden.
Unter Berücksichtigung der zuvor erläuterten Bedingungen,
können mit HAMEG 10:1 Tastteilern des Typs HZ200 Gleichspannungen bis 400 V bzw. Wechselspannungen (mit Mittelwert Null) bis 800 V
gemessen werden. Mit Spezialtastteilern
ss
100:1 (z.B. HZ53) lassen sich Gleichspannungen bis 1200 V bzw.
Wechselspannungen (mit Mittelwert Null) bis 2400 V
messen.
ss
Allerdings verringert sich dieser Wert bei höheren Frequenzen
(siehe technische Daten HZ53). Mit einem normalen Tastteiler
10:1 riskiert man bei so hohen Spannungen, dass der den
Teiler-Längswiderstand überbrückende C-Trimmer durchschlägt, wodurch der Y-Eingang des Oszilloskops beschädigt
werden kann.
Soll jedoch z.B. nur die Restwelligkeit einer Hochspannung
oszilloskopiert werden, genügt auch der 10:1-Tastteiler. Diesem
ist dann noch ein entsprechend hochspannungsfester Kondensator (etwa 22 – 68 nF) vorzuschalten.
Mit der auf GND geschalteten Eingangskopplung und dem POSITION-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 vom
Massepotential zahlenmäßig erfasst werden sollen.
Gesamtwert der Eingangsspannung
Spannung
Spitze
AC
DC
DC + AC
DC
AC
Spitze
= 400 V
max
Die gestrichelte Kurve zeigt eine Wechselspannung, die um
0 Volt schwankt. Ist diese Spannung einer Gleichspannung
überlagert (DC), so ergibt die Addition der positiven Spitze zur
Gleichspannung die maximal auftretende Spannung (DC + AC
Spitze).
Zeitwerte der Signalspannung
In der Regel handelt es sich in der Oszilloskopie um zeitlich
wiederkehrende 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 dem READOUT (Schirmbild) angezeigt und in ms/
cm, μs/cm und ns/cm angegeben. In Verbindung mit den auf
t- bzw. 1/ t- (Frequenz) Messung geschalteten Cursor, lässt
sich die Periodendauer bzw. die Frequenz des Signals einfach
ermitteln.
Soll die Dauer eines Signals ohne die Cursor ermittelt werden,
genügt es seine in cm 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 zweiter Zeitbasis oder
gedehntem Zeitmaßstab (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.
Das folgende Beispiel bezieht sich auf die Ablesung mittels des
Innenrasters der Strahlröhre. Es kann aber auch wesentlich
einfacher mit Hilfe der auf Anstiegszeit-Messung geschalteten
Cursor gemessen werden.
Messung:
– Die Flanke des betr. Impulses wird exakt auf 5cm Schreib-
höhe eingestellt (durch Y-Teiler und dessen Feineinstellung).
– Die Flanke wird symmetrisch zur X- und Y-Mittellinie posi-
tioniert (mit X- und Y-Pos. Einsteller).
– Die Schnittpunkte der Signalfl anke mit den 10%- bzw. 90%-
Linien jeweils auf die horizontale Mittellinie loten und deren
zeitlichen Abstand auswerten.
Änderungen vorbehalten
11
Allgemeine Grundlagen
100%
90%
5 cm
10%
0%
t
ges
Bei einem eingestellten Zeitkoeffi zienten von 5ns/cm ergäbe das
Bildbeispiel eine gemessene Gesamtanstiegszeit von:
t
ges = 1,6 cm x 5 ns/cm = 8 ns
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
2
2
Dabei ist t
ta= t
ges
– t
ges
die gemessene Gesamtanstiegszeit, t
osc
– t
2
t
die vom
osz
Oszilloskop (beim HM1000 ca. 3,5 ns) und tt die des Tastteilers,
z.B. = 2 ns. Ist t
größer als 34 ns, kann die Anstiegszeit des
ges
Vertikalverstärkers vernachlässigt werden (Fehler <1%).
Obiges Bildbeispiel ergibt damit eine Signal-Anstiegszeit von:
ta= 82 - 3,52 - 22 = 6,9 ns
Die Messung der Anstiegs- oder Abfallzeit ist natürlich nicht auf
die oben im Bild gezeigte Bild-Einstellung begrenzt. Sie ist so
nur besonders einfach. Prinzipiell kann in jeder Bildlage und bei
beliebiger Signalamplitude gemessen werden. Wichtig ist nur,
dass die interessierende Signalfl anke in voller Länge, bei nicht
zu großer Steilheit, sichtbar ist und dass der Horizontalabstand
bei 10% und 90% der Amplitude gemessen wird. Zeigt die Flanke Vor- oder Überschwingen, darf man die 100% nicht auf die
Spitzenwerte beziehen, sondern auf die mittleren Dachhöhen.
Ebenso werden Einbrüche oder Spitzen neben der Flanke nicht
berücksichtigt. Bei sehr starken Einschwingverzerrungen verliert die Anstiegs- oder Abfallzeitmessung allerdings ihren Sinn.
Für Verstärker mit annähernd konstanter Gruppenlaufzeit (also
gutem Impulsverhalten) gilt folgende Zahlenwert-Gleichung
zwischen Anstiegszeit ta (in ns) und Bandbreite B (in MHz):
350 350
t
=
——
a
B t
B =
——
a
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 und Readout” beschrieben.
Vorsicht beim Anlegen unbekannter Signale an den
Vertikaleingang!
Es wird empfohlen, möglichst immer mit Tastteiler zu messen!
Ohne vorgeschalteten Tastteiler sollte als Signalkopplung zunächst immer AC und als Ablenkkoeffi zient 20 V/cm eingestellt
sein. Ist die Strahllinie nach dem Anlegen der Signalspannung
plötzlich nicht mehr sichtbar, kann es sein, dass die Signalamplitude 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 cm hoch ist. Bei kalibrierter Amplitudenmessung und mehr
als 160 V
großer Signalamplitude ist unbedingt ein Tastteiler
ss
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 Einschwingverzerrungen sichtbar. Auch höherfrequente (>100 kHz)
Sinussignale dürfen generell nur impedanzrichtig abgeschlossen gemessen werden. Im allgemeinen halten Verstärker,
Generatoren oder ihre Abschwächer 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. 1 Watt belasten darf. Diese Leistung wird mit 7 V
oder – bei Sinussignal – mit 19,7 V
erreicht.
ss
eff
Wird ein Tastteiler 10:1 oder 100:1 verwendet, ist kein Abschluss
erforderlich. In diesem Fall ist das Anschlusskabel direkt an
den hochohmigen 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 Längsimpedanz 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 mitgelieferten Tastköpfe HZ200 (10:1 mit
automatischer Teilungsfaktor-Kennung) zu benutzen. HZ200
hat zusätzlich zur niederfrequenten Kompensationseinstellung
2 HF-Abgleichpunkte. Damit ist mit Hilfe eines auf 1 MHz umschaltbaren Kalibrators, z.B. HZ60-3, eine Gruppenlaufzeitkorrektur an der oberen Grenzfrequenz des Oszilloskops möglich.
Tatsächlich werden mit diesem Tastkopf-Typ Bandbreite und
Anstiegszeit des Oszilloskops kaum merklich geändert und die
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Änderungen vorbehalten
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