HAMEG HM1008 User Guide [de]

100 MHz CombiScope

HM1008

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: HM1008

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 Fachgrund- bzw. Produktnormen zu Grunde gelegt. In Fällen wo unterschiedliche Grenzwerte möglich sind, werden von HAMEG die härteren Prüf bedingun gen angewendet. Für die Störaus-sendung werden die Grenzwerte für den Geschäfts- und Gewerbe -bereich sowie für Kleinbetriebe angewandt (Klasse 1B). Bezüglich der Störfestigkeit ﬁ nden die für den Industrie bereich 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 Signal-leitungen (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 Mess-gerätes. 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

Änderungen vorbehalten

Inhaltsverzeichnis

100 MHz CombiScope HM1008 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

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

Speicherbetrieb 23

Signal-Darstellungsarten 23 Speicherauﬂ ösung 24 Speichertiefe 24 Horizontalauﬂ ösung mit X-Dehnung 25 Maximale Signalfrequenz mit Speicherbetrieb 25 Anzeige von Alias-Signalen 25 Vertikalverstärker-Betriebsarten 25

Datentransfer 26

RS-232 Interface – Fernsteuerung 26 Datenübertragung 26 Firmware-Aktualisierung 26

Allgmeine Hinweise zum MENÜ 27

Bedienelemente und Readout 28

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 18 Netztriggerung 18 Alternierende Triggerung 19 Externe Triggerung 19 Triggeranzeige 20 Holdoff-Zeiteinstellung 20 B-Zeitbasis (2. Zeitbasis) / Delay Triggerung 20

AUTOSET 21

Komponenten-Test 22

Änderungen vorbehalten

HM1008

100 MHz CombiScope

HM1008

1 GSa/s Real Time Sampling, 10GSa/s Random Sampling

1 MPts Speicher pro Kanal, Memory oom bis 50.000:1

2 Kanäle 1mV – 20 V/cm

Rauscharme 8-Bit Flash-A/D Wandler

Pre-/Post-Trigger -100 % bis +400 %

Zeitbasis 50 s/cm – 5 ns/cm

Betriebsarten: Single Event, Refresh, Average, Envelope, Roll, Peak-Detect

RS-232 Schnittstelle, Optional: USB/RS-232, IEEE-488, Ethernet/USB

Signalanzeigen: Yt und XY; Interpolation: Sinx/x, Pulse, Dot Join (linear)

Analogbetrieb: siehe HM1000-2

Cursor-Messung-Auswahl im Digitalbetrieb

Digitalbetrieb: FernsehHalbbild und daraus „gezoomte" Zeile

Ob PAL oder NTSC: Zeilentriggerung mit Zeilenzähler

Änderungen vorbehalten

100 MHz CombiScope®HM1008

bei 23 °C nach einer Aufwärmzeit von 30 Minuten

Vertikalablenkung

Kanäle:

Analog: 2 Digital: 2

Betriebsarten:

Analog: CH 1 (Kanal 1) oder CH 2 (Kanal 2) einzeln, DUAL

(CH 1 und CH2 alternierend oder chop.), Addition

Digital: CH1 oder CH 2 einzeln, DUAL (CH 1 und

CH 2), Addition

X in XY-Betrieb: CH 1 Invert: CH 1, CH 2 Bandbreite (-3dB): 2 x 0 - 100 MHz Anstiegszeit: ‹ 3,5 ns Überschwingen: max. 1 % Bandbreitenbegrenzung (zuschaltbar): ca. 20MHz (5 mV/ cm - 20 V/cm Ablenkkoeffizienten (CH 1, 2): 14 kalibrierte Stellungen

1mV – 2 mV/cm (10MHz) ± 5% (0 - 10 MHz (-3dB)) 5 mV – 20 V/cm ±3 % (1-2-5 Schaltfolge) variabel (unkalibriert): › 2,5 :1 bis › 50 V/cm

Eingänge Kanal 1, Kanal 2: Eingangsimpedanz: 1 MΩ II 15pF Eingangskopplung: DC, AC, GND (Ground) Max. Eingangsspannung: 400 V (DC + peak AC) Y-Verzögerungsleitung (analog): 70ns Messstromkreise: Messkategorie I Anal

og-Betrieb:

Hilfseingang:

Funktion (wählbar): Extern Trigger, Z (Helltastung) Kopplung: AC, DC

Max. Eingangsspg.: 100 V (DC +Spitze AC)

Triggerung

Analog- und Digital-Betrieb Automatik (Spitzenwert):

Min. Signalhöhe: 5mm Frequenzbereich: 10 Hz - 200 MHz Leveleinstellbereich: von Spitze- zu Spitze+

Normal (ohne Spitzenwert): Flanke/Video

Min. Signalhöhe: 5mm Frequenzbereich: 0 - 200 MHz

Leveleinstellbereich: –10cm bis +10 cm 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

Normal: 525 Zeilen/60Hz 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) Digital-Betrieb Pre/Post Trigger: -100 % bis +400 % auf ganzen Speicher bezogen Analog-Betrieb

2. Trigger

Min. Signalhöhe: 5mm

Frequenzbereich: 0 - 200 MHz

Kopplung: DC

Leveleinstellbereich: –10cm bis +10 cm

Horizontalablenkung

Analog-Betrieb

Betriebsarten: A, ALT (alternierend A/B), B

Zeitkoeffizient A: 0,5 s/cm - 50 ns/cm (1-2-5 Schaltfolge)

Zeitkoeffizient B: 20 ms/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: cont. 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

Digit

al-Betrieb Zeitbasisbereich (1-2-5 Schaltfolge) Refresh Betriebsart: 20 ms/cm - 5 ns /cm mit Peak Detect: 20 ms/cm – 2 ms/cm (min. Pulsbreite 10 ns) Roll Betriebsart: 50s/cm – 50 ms/cm

Genauigkeit Zeitbasis

Zeitkoeffizient: 50 ppm Display: ±1%

Speicher Zoom: max. 50.000:1 Bandbreite X-Verstärker: 0 - 100 MHz (-3dB) XY-Phasendifferenz ‹ 3°: ‹ 100 MHz

Digitale Speicherung

Abtastrate (Echtzeit): 2x 500 MSa/s, 1 GSa/s interleaved Abtastrate (Random Sampling): 10GSa/s Bandbreite: 2 x 0 - 100 MHz (random) Memory: 1 M-Samples pro Kanal Betriebsarten: Refresh, Average, Envelope/ Roll:

freilaufend/getriggert, Peak-Detect

Auflösung (vertikal): 8 Bit (25 Pkt/cm) Auflösung (horizontal):

Yt: 11 Bit (200 Pkt/cm) XY: 8 Bit (25 Pkt /cm)

Interpolation: Sinx/x, Dot Join (linear) Verzögerung: 1 Million x 1/Abtastrate bis

4 Million x 1/Abtastrate

Signalwiederholrate: max.170/s bei 1 M-Punkte Darstellung: Yt, XY (nur erfaßte Punkte), Interpolation,

Dot Join

Anzahl Referenzspeicher: 9 Speicher mit 2k-Punkte (für gespeicherte Kurven)

Anzeige: 2 Signale von 9 (frei wählbar)

Bedienung/Messung/Schnittstellen

Bedienung: Menü (mehrsprachig), Autoset, Hilfs-

funktionen (mehrsprachig)

Save/Recall (Geräteeinstellungen): 9 Signalanzeige: max. 4 Signalkurven

analog: CH 1, 2 (Zeitbasis A) in Kombination mit

CH 1, 2 (Zeitbasis B)

digital: CH 1, 2 und ZOOM oder Referenz oder

Mathematik

Frequenzzähler:

6 Digit Auflösung: ›1 MHz – 200 MHz 5 Digit Auflösung: 0,5 Hz – 1 MHz Geanauigkeit: 50ppm

Auto Messfunktionen:

Analog-Betrieb: Frequenz, Periode, Udc, Upp, Up+, Up- zusätzl. im Digitalbetrieb: U

effektiv

, U

Mittelwert

Cursor Messfunktionen:

Analog-Betrieb: Δt, 1/Δt (f), ta, ΔU, U gegen GND,

Verhältnis X und Y

zusätzl. im Digitalbetrieb: Uss, Us+, Vs-, V

mittelwert

, V

eff

, Impulszähler

Auflösung Readout/Cursor: 1000 x 2000 Punkte, Signale: 250 x 2000 Schnittstellen (plug-in): RS-232 (HO710) Optional: IEEE-488, Ethernet, Dual-Schnittstelle

RS-232/USB

Mathematische Funktionen

Anzahl der Formelsätze: 5 mit je 5 Formeln Quellen: CH 1, CH 2, Math 1-Math 5 Ziele: 5 Mathematikspeicher Math 1-5 Funktionen: ADD, SUB, 1/X, ABS, MUL, DIV, SQ, POS,

NEG, INV

Anzeige: max. 2 Mathematikspeicher (Math 1-5)

CRT: D14-375GH Anzeigefläche m. Innenraster: 8cm 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: 1kHz/1 MHz Rechtecksignal 0,2 V

(Tastkopfabgleich) (ta ‹ 4ns)

Strahldrehung: elektronisch Netzanschluss: 105 – 253V, 50/60 Hz ±10 %, CAT II Leistungsaufnahme: 42 Watt bei 230V, 50 Hz 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, Windows Software für Gerätesteuerung und Datentransfer Optionales Zubehör: HO720 Dual-Schnittstelle RS-232/USB, HO730 Dual-Schnittstelle Ethernet/USB, HO740 Schnittstelle IEEE-488 (GPIB), HZ70 Opto-Schnittstelle

(mit Lichtleiterkabel)

Technische Daten

Änderungen vorbehalten

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

Wie den Abbildungen zu entnehmen ist, lässt sich der Griff in verschiedene Positionen schwenken: A = Trageposition B = Position in der der Griff entfernt werden kann, aber auch

für waagerechtes Tragen C = Waagerechte Betriebsstellung D und E = Betriebsstellungen mit unterschiedlichem Winkel F = Position zum Entfernen des Griffes T = Stellung für Versand im Karton (Griffknöpfe nicht ge-

rastet)

PUOPFGkT

PUOPFGkT PUOPFGkT

PUOPFGkT

PUOGkT

PUOPFGkT

HM507

PUOPFGkT

PUOPFGkT PUOPFGkT PUOPFGkT PUOPFGkT

PUOPFGkT

PUOPFGkT PUOPFGkT

PUk PUk PUk PUk PUk PUk

PUkT

HGOPFFD

PUOPFGkT

PUkT

INPUT CHI OPK HJ

PUkT

VBN

PUOPFGkT

HJKL

PUOPFGkT

PUkT

PUOPFGkT

HGOFFD

PUkT

INPUT CHI

HAMEG

OPK

VBN

PUOPFGkT

HJKL

Achtung!

Um eine Änderung der Griffposition vorzunehmen,

muss das Oszilloskop so aufgestellt sein, dass es nicht herunterfallen kann, also z.B. auf einem Tisch stehen. Dann müssen die Griffknöpfe zunächst auf beiden Seiten gleichzeitig nach Außen gezogen und in Richtung der gewünschten Position geschwenkt werden. Wenn die Griffknöpfe während des Schwenkens nicht nach Außen gezogen werden, können sie in die nächste Raststellung einrasten.

Entfernen/Anbringen des Griffs

Abhängig vom Gerätetyp kann der Griff in Stellung B oder F entfernt werden, in dem man ihn weiter herauszieht. Das Anbringen des Griffs erfolgt in umgekehrter Reihenfolge.

Sicherheit

Dieses Gerät ist gemäß VDE 0411 Teil 1, Sicherheitsbestimmungen 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 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).

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.

Änderungen vorbehalten

Wichtige Hinweise

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 Schutz-Trenntransformator 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.

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). 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.

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.

triebsarten und die Einhaltung der technischen Daten geprüft werden. Die Prüfung erfolgt mit Prüfmitteln, die auf nationale Normale rückführbar kalibriert sind.

Es gelten die gesetzlichen Gewährleistungsbestimmungen des Landes, in dem das HAMEG-Produkt erworben wurde. Bei Beanstandungen wenden Sie sich bitte an den Händler, bei dem Sie das HAMEG-Produkt erworben haben.

Nur für die Bundesrepublik Deutschland:

Um den Ablauf zu beschleunigen, können Kunden innerhalb der Bundesrepublik Deutschland die Reparaturen auch direkt mit HAMEG abwickeln. Auch nach Ablauf der Gewährleistungsfrist steht Ihnen der HAMEG Kundenservice für Reparaturen zur Verfügung.

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.

Wartung

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 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.

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 Be-

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

Kurzbeschreibung der Bedienelemente

Schaltet das angezeigte Menü bzw. den Fernbedienungs-

Umschaltung zwischen Analog- (grün) und Digital-Be-

RUN: Signaldatenerfassung wird ermöglicht. STOP beendet die Erfassung und zeigt das Ergebnis der

Menü (Digitalbetrieb) mit (Signal-) Mathematik-Funktio-

Menü (Digitalbetrieb) mit Auswahl von Signalerfassungs-

Menü bietet Zugriff auf Referenzsignal- (nur Digitalbe-

Menü mit Allgemein- und Spracheinstellungen; im Digi-

Ermöglicht eine sinnvolle, signalbezogene, automatische

Schaltet Hilfetexte zu Bedienelementen und Menüs ein/aus.

Positionsänderungen der aktuell vorliegenden Funktion

Menüaufruf und farbige Anzeige der hier bestimmten ak-

Kanal 1 Y-Ablenkkoefﬁ zient-, Y-Fein-(VAR) und Skalie-

Die Seitenzahlen verweisen auf die ausführliche Beschreibung

POWER (Taste) – Netz, Ein/Aus. 28

INTENS (Drehknopf) 28

Helligkeitseinstellung für den Kathodenstrahl und andere

Funktionen, wenn das Drehknopf-Symbol angezeigt wird.

FOCUS, TRACE, MENU (Taste) 28

Menüaufruf mit Readoutanzeige, ermöglicht die Änderung

diverser Einstellungen (z.B. Focus, Strahldrehung etc.)

mit INTENS

REM (Taste) 29

zustand (LED leuchtet) ab.

ANALOG/DIGITAL (Taste) 29

trieb.

STOP / RUN (Taste) 29

letzten Erfassung.

MATH (Taste) 29

nen.

ACQUIRE (Taste) 30

bzw. Darstellungsarten.

SAVE/RECALL (Taste) 32

trieb) bzw. Geräteeinstellungs-Speicher.

SETTINGS (Taste) 33

talbetrieb auch Signalanzeige-Art.

AUTOSET (Taste) 33

Geräteeinstellung.

HELP (Taste) 33

POSITION 1 (Drehknopf) 34

: Signal (aktuell, Referenz oder Mathematik) Cursor

und ZOOM (digital).

POSITION 2 (Drehknopf) 34

: Signal (aktuell, Referenz oder Mathematik) Cursor

und ZOOM (digital).

CH 1/2 · CURSOR · MA.REF · ZOOM (Taste) 35

tuellen Funktion von POSITION 1 und 2 (bei CH1/2 dunkel).

VOLTS/DIV-SCALE-VAR (Drehknopf) 35

rungs-Einsteller.

im Kapitel „Bedienelemente und Readout“!

▼

VOLTS/DIV-SCALE-VAR (Drehknopf) 35

Kanal 2, Y-Ablenkkoefﬁ zient-, Y-Fein-(VAR) und Skalie-

rungs-Einsteller.

AUTO / CURSOR MEASURE (Taste) 35

Menüaufruf mit Untermenüs für automatische und cur-

sorunterstützte Messungen.

LEVEL A/B (Drehknopf) 37

Triggerpegel-Einstellung für A- und B-Zeitbasis.

MODE (Taste) 37

Menüaufruf der wählbaren Triggerarten.

FILTER (Taste) 38

Menüaufruf der wählbaren Triggerﬁ lter (Kopplung) und

Triggerﬂ ankenrichtungen.

SOURCE (Taste) 39

Menüaufruf der wählbaren Triggerquellen.

TRIG’d (LED) 39

Anzeige leuchtet, wenn Zeitbasis getriggert wird.

NORM (LED) 39

Anzeige leuchtet, wenn Normal- oder Einzel-Triggerung

(Einzelerfassung) vorliegt.

HOLD OFF (LED) 39

Anzeige leuchtet, wenn im HOR-Menü

abweichende Holdoff-Zeit eingestellt ist.

X-POS / DELAY (Taste) 40

Menüaufruf und farbige Anzeige der hier bestimmten

aktuellen Funktion des HORIZONTAL-Knopfs (bei X-POS dunkel).

HORIZONTAL (Drehknopf) 40

Ändert die X-Position bzw. im Digitalbetrieb die Verzöge-

rungszeit (Pre- bzw. Post-Trigger).

TIME/DIV-SCALE · VAR (Drehknopf) 41

Zeitbasis A und B Ablenkkoefﬁ zient-, Zeit-Feinsteller

(VAR) und Skalierungs-Einsteller.

MAG x10 (Taste) 41

Im Yt (Zeitbasis) –Betrieb Dehnung der X-Achse um den

Faktor 10, mit gleichzeitiger Änderung der Ablenkkoefﬁ zienten-Anzeige.

HOR (Taste) 41

Menüaufruf ZOOM-Funktion (digital) und Analog-Zeitba-

sen A und B, Zeit-Feinsteller und Holdoff-Zeit.

CH 1 (Taste) 43

Menüaufruf Kanal 1: Eingangskopplung, Invertierung,

Tastteiler und Y-Feinsteller.

VERT/XY (Taste) 44

Menüaufruf mit nachfolgender Vertikalbetriebsarten-

Wahl bzw. Addition und XY, sowie Bandbreitenbegrenzung.

CH 2 (Taste) 45

Menüaufruf Kanal 2: Eingangskopplung, Invertierung,

Tastteiler und Y-Feinsteller.

eine von 0%

Änderungen vorbehalten

Kurzbeschreibung der Bedienelemente

POWER

1 2 3

INTENS

POWER

EXIT MENU

REMOTE OFF

POSITION 1 POSITION 2

VOLTS / DIV

SCALE · VAR

20 V 1 mV 20 V 1 mV

CH 1

VAR

X-INP

CAT I

FOCUS TRACE

REM

CH 1/2

CURSOR

MA/REF

ZOOM

AUTO/

CURSOR

MEASURE

VERT/XY

INPUTS

1MΩII15pF

max

400 Vp

ANALOG

DIGITAL

5 6 7 8 9 10 11 12

ANALOG

DIGITAL

MATH

RECALL

OSCILLOSCOPE

HM1008

1 MB

1 GSa

100 MHz

VOLTS / DIV

SCALE · VAR

CH 2 HOR MAG

RUN ACQUIRE SETTINGS HELP

STOP

LEVEL A/B

TRIGGER

MODE

FILTER

SOURCE

AUX

X-POS

DELAY

TRIG ’d

NORM

HOLD OFF

VAR

AUXILIARY INPUT

TRIGGER EXTERN

CAT I

Z-INPUT

SAVE/

AUTOSET

HORIZONTAL

TIME / DIV

SCALE · VAR

50s 5ns

VAR

x10

1MΩ II

15pF

max

100 Vp

19 26

25 29

3431

MEMORY

COMBISCOPE

oom

BNC-Buchse (CH 1) 46

Signaleingang Kanal 1 und Eingang für Horizontal-ablen-

kung im XY-Betrieb.

BNC-Buchse (CH 2) 46

Signaleingang Kanal 2.

AUX (Taste) 46

Menüaufruf: Der AUXILIARY INPUT ist der Eingang für die

externe Triggerung. Im Analogbetrieb lässt sich Helligkeitsmodulation wählen, wenn die externe Triggerung abgeschaltet ist.

AUXILIARY INPUT (BNC-Buchse) 47

Eingang für externe Triggersignale. Nur im Analogbetrieb kann der Eingang auch zur Helligkeitsmodulation benutzt werden.

COMPONENT

TESTER

PROBE

ADJ

3839

PROBE / ADJ (Buchse) 47

Ausgang mit Rechtecksignal zur Frequenz-Kompensation von 10:1 teilenden Tastköpfen.

PROBE / COMPONENT (Taste) 47

Menüaufruf ermöglicht Ein- oder Ausschalten des COM-

PONENT-Tester und wählen der Frequenz des Signals an PROBE ADJ.

COMPONENT TESTER (2 Buchsen mit 4mm Ø) 47

Anschluss der Testkabel für den Componenten-Tester.

Linke Buchse galvanisch mit Netzschutzleiter verbunden.

Änderungen vorbehalten

Allgemeine Grundlagen

Art der Signalspannung

Die folgende Beschreibung des HM1008 bezieht sich auf den Analog- und auf den Digitaloszilloskop-Betrieb. Auf zwischen den Betriebsarten bestehende unterschiedliche Leistungsdaten wird nicht besonders hingewiesen.

Das Oszilloskop HM1008 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 HM1008 bei 160 MHz.

mit einem hohen Gleichspannungspegel überlagert ist, die DCKopplung 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 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.

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 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 Vss ergebende Wert durch 2 x √2 = 2,83 dividiert werden. Umgekehrt ist zu beachten, dass in V mige Spannungen den 2,83fachen Potentialunterschied in V haben. Die Beziehungen der verschiedenen Spannungsgrößen sind aus der nachfolgenden Abbildung ersichtlich.

-Wert (Volt-Spitze-Spitze)

angegebene sinusför-

eff

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.

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

Spannungswerte an einer Sinuskurve

eff

mom

= Effektivwert;

eff

Vs = einfacher Spitzenwert; V

= Spitze-Spitze-Wert;

= Momentanwert (zeitabhängig)

mom

Die minimal erforderliche Signalspannung am Y-Eingang für ein 1 cm hohes Bild beträgt 1 mV 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 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 Ablenkkoeffizient wird im Readout unter Berücksichtigung des Teilungsfaktors angezeigt. Für Amplitudenmessungen muss sich die Feineinstellung

(±5%), wenn mit dem READ-

/cm oder Vss/cm angegeben.

Änderungen vorbehalten

Allgemeine Grundlagen

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 werden. Ohne Tastteiler sind damit Signale bis ca. 400 V

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.

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 1M Eingangswiderstand des Oszilloskops bestehende Spannungsteiler ist, durch den bei AC-Kopplung dazwischen geschalteten Eingangs-Kopplungskon-densator, 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

100:1 (z.B. HZ53) lassen sich Gleichspannungen bis 1200 V bzw. Wechselspannungen (mit Mittelwert Null) bis 2400 V

messen.

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.

Gesamtwert der Eingangsspannung

Spannung

Spitze

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 s/cm, 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 Zoom (Digitalbetrieb),

2. Zeitbasis (Analogbetrieb) 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 (siehe „Bedienelemente und Readout”).

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.

Messung:

– Die Flanke des betr. Impulses wird exakt auf 5 cm 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

Allgemeine Grundlagen

5 cm

ges

100%

90%

10%

stellt 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 vorzuschalten, dessen Spannungsfestigkeit dem zu messenden Signal genügen muss. Ist die Periodendauer des Messsig nals wesentlich länger als der eingestellte ZeitAblenkkoef ﬁ zient, verdunkelt sich der Strahl. Dann sollte der Zei-Ablenkkoefﬁ zient vergrößert werden.

Bei einem eingestellten Zeitkoefﬁ zienten von 5ns/cm ergäbe das Bildbeispiel eine gemessene Gesamtanstiegszeit von:

ges = 1,6cm x 5ns/cm = 8ns

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

Dabei ist t

ta= t

ges

– t

ges

die gemessene Gesamtanstiegszeit, t

osc

– t

die vom

osz

Oszilloskop (beim HM1008 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 (Glitches) 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

——

B t

B =

——

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 einge-

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

) 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-

-Kabels, wie z.B. HZ34, ist hierfür von HAMEG der 50- -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.

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 M

II 12pF bei 10:1 Teilern bzw. 100 M 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

Änderungen vorbehalten

Inbetriebnahme und Voreinstellungen

Anstiegszeit des Oszilloskops kaum merklich geändert und die Wiedergabe-Treue der Signalform u.U. sogar noch verbessert. Auf diese Weise könnten speziﬁ sche Mängel im Impuls-Übertragungsverhalten nachträglich korrigiert werden.

Bei Gleichspannungen über 400 V muss immer DC-

Ein gangskopplung benutzt werden, auch wenn ein Tastteiler benutzt wird. Außerdem ist die für den Tastkopf maximal zulässige Spannung zu beachten.

Bei AC-Kopplung tieffrequenter Signale ist die Teilung nicht mehr frequenzunabhängig. Impulse können Dachschräge zeigen, Gleichspannungen werden unterdrückt, belasten aber den betreffenden Oszilloskop-Eingangskopplungskondensator.

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 Spannungsfestigkeit von max. 1200 V (DC + Spitze AC) hat.

Zur Unterdrückung störender Gleichspannung darf aber ein Kondensator 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 des Tastteiler-Kopfes an eine

BNC-Buchse sollte ein BNC-Adapter benutzt werden. Damit werden Masse- und Anpassungsprobleme eliminiert.

Das Auftreten merklicher Brumm- oder Störspannungen im Messkreis (speziell bei einem kleinen Y-Ablenkkoefﬁ zienten) wird möglicherweise durch Mehrfach-Erdung verursacht, weil dadurch Ausgleichströme in den Abschirmungen der Messkabel ﬂ ießen können (Spannungsabfall zwischen den Schutzleiterverbindungen, verursacht von angeschlossenen fremden Netzgeräten, z.B. Signalgeneratoren mit Störschutzkonden-satoren).

kunden Anheizzeit kein Strahl bzw. das Readout sichtbar, sollte die AUTOSET-Taste betätigt werden.

Ist die Zeitlinie sichtbar, wird am INTENS-Knopf eine mittlere Helligkeit, – nach dem Umschalten auf FOCUS – die maximale Strahlschärfe und – mit Strahldrehung – die Zeitlinie waagerecht eingestellt.

Zur Schonung der Strahlröhre sollte immer nur mit jener Strahlintensität gearbeitet werden, die Messaufgabe und Umgebungsbeleuchtung gerade erfordern. Besondere Vorsicht ist bei stehendem, punktförmigen Strahl geboten. Zu hell eingestellt, kann dieser die Leuchtschicht der Röhre beschädigen. Ferner schadet es der Kathode der Strahlröhre, wenn das Oszilloskop oft kurz hintereinander aus- und eingeschaltet wird.

Nachdem der höchste Ablenkkoefﬁ zient (20 V/cm) gewählt wurde, sollten anschließend die Messkabel an die Oszilloskopeingänge angeschlossen und danach mit dem zunächst stromlosen Messobjekt verbunden werden, das anschließend einzuschalten ist. Sollte anschließend kein Strahl sichtbar sein, wird empfohlen die AUTOSET-Taste zu drücken.

Strahldrehung TR

Trotz Mumetall-Abschirmung der Bildröhre lassen sich erdmagnetische Einwirkungen auf die horizontale Strahllage nicht ganz vermeiden. Das ist abhängig von der Aufstellrichtung des Oszilloskops am Arbeitsplatz. Dann verläuft die horizontale Strahllinie in Schirmmitte nicht exakt parallel zu den Rasterlinien. Die Korrektur weniger Winkelgrade ist mit dem auf „Strahldreh.“ geschalteten INTENS-Drehknopf möglich.

Tastkopf-Abgleich und Anwendung

Damit der verwendete Tastteiler die Form des Signals unverfälscht wiedergibt, muss er genau an die Eingangsimpedanz des Vertikalverstärkers angepasst werden. Ein im Oszilloskop eingebauter Generator liefert hierzu ein Rechtecksignal mit sehr kurzer Anstiegszeit. Es kann der konzentrischen Buchse unterhalb des Bildschirms entnommen werden. Sie liefert 0,2 V

±1% für Tastteiler 10:1. Die Spannung entspricht einer

Bildschirmamplitude von 4 cm Höhe, wenn der Eingangsteiler auf den Ablenkkoefﬁ zienten 5 mV/cm eingestellt ist.

Der Innendurchmesser der Buchse beträgt 4,9 mm und entspricht dem (am Bezugspotential liegenden) Außendurchmesser des Abschirmrohres von modernen Tastköpfen der Serie F (international vereinheitlicht). Nur hierdurch ist eine extrem kurze Masseverbindung möglich, die für hohe Signalfrequenzen und eine unverfälschte Kurvenform-Wiedergabe von nicht-sinusförmigen Signalen Voraussetzung ist.

Inbetriebnahme und Voreinstellungen

Vor der ersten Inbetriebnahme muss die Verbindung zwischen Schutzleiteranschluss und dem Netz-Schutzleiter vor jeglichen anderen Verbindungen hergestellt sein (Netzstecker also vorher anschließen).

Mit der roten Netztaste POWER wird das Oszilloskop in Betrieb gesetzt, dabei leuchten zunächst mehrere Anzeigen auf. Dann übernimmt das Oszilloskop die Einstellungen, welche beim vorhergehenden Ausschalten vorlagen. Wird nach ca. 20 Se-

Abgleich 1 kHz

Dieser C-Trimmerabgleich (NF-Kompensation) kompensiert die kapazitive Belastung des Oszilloskop-Eingangs. Durch den Abgleich bekommt die kapazitive Teilung dasselbe Teilerverhältnis wie die ohmsche Spannungsteilung.

Dann ergibt sich bei hohen und niedrigen Frequenzen dieselbe Spannungsteilung wie für Gleichspannung. Für Tastköpfe 1:1 oder auf 1:1 umgeschaltete Tastköpfe ist dieser Abgleich weder nötig noch möglich. Voraussetzung für den Abgleich ist die Parallelität der Strahllinie mit den horizontalen Rasterlinien (siehe Strahldrehung TR).

Tastteiler 10:1 an den Eingang anschließen, auf den bezogen der Tastkopf kompensiert werden soll. Eingangskopplung auf DC

Änderungen vorbehalten

Betriebsarten der Vertikalverstärker

falsch richtig falsch

stellen, Eingangsteiler (VOLTS/DIV) auf 5mV/cm und Zeitbasis (TIME/DIV) auf 0.2ms/cm schalten (beide kalibriert), Tastkopf (Teiler 10:1) in die „PROBE ADJ“-Buchse einstecken.

Auf dem Bildschirm sind 2 Signalperioden zu sehen. Nun ist der NF-Kompensationstrimmer abzugleichen, dessen Lage der Tastkopﬁ nformation zu entnehmen ist.

Mit dem beigegebenen Isolierschraubendreher ist der Trimmer so abzugleichen, bis die oberen Dächer des Rechtecksignals exakt parallel zu den horizontalen Rasterlinien stehen (siehe Abb. 4). Dann sollte die Signalhöhe 4 cm ±1,2 mm sein. Die Signalﬂ anken sind in dieser Einstellung unsichtbar.

Abgleich 1 MHz

Die HF-Kompensation sollte so vorgenommen werden, dass der Übergang von der Anstiegsﬂ anke auf das Rechteckdach weder zu stark verrundet, noch mit Überschwingen erfolgt. Nach beendetem HF-Abgleich ist auch bei 1 MHz die Signalhöhe am Bildschirm zu kontrollieren. Sie soll denselben Wert haben, wie zuvor beim 1 kHz-Abgleich.

Es wird darauf hingewiesen, dass die Reihenfolge erst 1 kHz, dann 1 MHz-Abgleich einzuhalten ist, aber nicht wiederholt werden muss, und dass die Kalibrator-Frequenzen 1 kHz und 1 MHz nicht zur Zeit-Eichung verwendet werden können. Ferner weicht das Tastverhältnis vom Wert 1:1 ab.

Voraussetzung für einen einfachen und exakten Tastteilerabgleich (oder eine Ablenkkoefﬁ zientenkontrolle) sind horizontale Impulsdächer, kalibrierte Impulshöhe und Nullpotential am negativen Impulsdach. Frequenz und Tastverhältnis sind dabei nicht kritisch.

Die mitgelieferten Tastköpfe besitzen Entzerrungsglieder, mit denen es möglich ist, den Tastkopf im Bereich der oberen Grenzfrequenz des Vertikalverstärkers optimal abzugleichen.

Nach diesem Abgleich erhält man nicht nur die maximal mögliche Bandbreite im Tastteilerbetrieb, sondern auch eine weitgehend konstante Gruppenlaufzeit am Bereichsende. Dadurch werden Einschwingverzerrungen (wie Überschwingen, Abrundung, Nachschwingen, Löcher oder Höcker im Dach) in der Nähe der Anstiegsﬂ anke auf ein Minimum begrenzt.

Voraussetzung für diesen HF-Abgleich ist ein Rechteckgenerator mit kleiner Anstiegszeit (typisch 4 ns) und niederohmigem Ausgang (ca. 50 eine Spannung von 0,2 V

), der bei einer Frequenz von 1MHz abgibt. Der „PROBE ADJ“ -Ausgang

des Oszilloskops erfüllt diese Bedingungen, wenn 1 MHz als Signalfrequenz gewählt wurde.

falsch richtig falsch

Tastteiler 10:1 an den Eingang anschließen, auf den bezogen der Tastkopf kompensiert werden soll. PROBE ADJ-Signal 1 MHz wählen, Eingangskopplung auf DC, Eingangsteiler (VOLTS/DIV) auf 5mV/cm und Zeitbasis (TIME/DIV) auf 0,1 μs/cm stellen (beide kalibriert). Tastkopf in Buchse PROBE ADJ einstecken. Auf dem Bildschirm ist ein Spannungsverlauf zu sehen, dessen Rechteckﬂ anken jetzt auch sichtbar sind. Nun wird der HF-Abgleich durchgeführt. Dabei sollte man die Anstiegsﬂ anke und die obere linke Impuls-Dachecke beachten.

Auch die Lage der Abgleichelemente für die HF-Kompensation ist der Tastkopﬁ nformation zu entnehmen.

Die Kriterien für den HF-Abgleich sind:

– Kurze Anstiegszeit, also eine steile Anstiegsﬂ anke. – Minimales Überschwingen mit möglichst geradlinigem

Dach, somit ein linearer Frequenzgang.

Betriebsarten der Vertikalverstärker

Die für die Betriebsarten der Vertikalverstärker wichtigsten Bedienelemente sind die Drucktasten: VERT/XY CH 1 denen die Messverstärker-Betriebsarten und die Parameter der einzelnen Kanäle wählbar sind.

Die Betriebsartenumschaltung ist im Abschnitt „Bedienelemente und Readout“ beschrieben.

Vorbemerkung: Die Formulierung „beide Kanäle“ bezieht sich immer auf die Kanäle „CH 1“ und „CH 2“.

Die gebräuchlichste Art der mit Oszilloskopen vorgenommenen Signaldarstellung ist der Yt-Betrieb. Im AnalogoszilloskopBetrieb lenkt die Amplitude des zu messenden Signals (bzw. der Signale) den Strahl in Y-Richtung ab. Gleichzeitig wird der Strahl von links nach rechts abgelenkt (Zeitbasis).

Der bzw. die Vertikalverstärker bietet/bieten dabei folgende Möglichkeiten: – Die Darstellung nur eines Signales im Kanal 1-Betrieb – Die Darstellung nur eines Signales im Kanal 2-Betrieb – Die Darstellung von zwei Signalen im DUAL (Zweikanal)-

Bei DUAL-Betrieb arbeiten beide Kanäle. Die Art, wie die Signale beider Kanäle dargestellt werden, hängt im Analogoszilloskop-Betrieb von der Zeitbasis ab (siehe „Bedienelemente und Readout“).

Die Kanalumschaltung kann nach jedem Zeit-Ablenkvorgang (alternierend) erfolgen. Beide Kanäle können aber auch innerhalb einer Zeit-Ablenkperiode mit einer hohen Frequenz ständig umgeschaltet (chop mode) werden. Dann sind auch langsam verlaufende Vorgänge ﬂ immerfrei darstellbar.

Für das Oszilloskopieren langsam verlaufender Vorgänge mit Zeitkoefﬁ zienten ≥500μs/cm ist die alternierende Betriebsart meistens nicht geeignet. Das Schirmbild ﬂ immert dann zu

, CH 2 . Über sie gelangt man zu den Menüs, in

Betrieb

Änderungen vorbehalten

Betriebsarten der Vertikalverstärker

stark, oder es scheint zu springen. Für Oszillogramme mit höherer Folgefrequenz und entsprechend kleiner eingestellten Zeitkoefﬁ zienten ist die gechoppte Art der Kanalumschaltung meist nicht sinnvoll.

Für den Digitaloszilloskop-Betrieb sind die vorhergehenden Erläuterungen zur Kanalumschaltung bedeutungslos, da jeder Kanal über einen Analog-/Digital-Wandler verfügt und damit die Signalaufzeichnung auf allen Kanälen gleichzeitig erfolgt.

Liegt ADD-Betrieb vor, werden die Signale beider Kanäle algebraisch addiert (±CH 1 plus ±CH 2). Das «±Zeichen» steht für nicht invertiert (+) bzw. invertiert (-). Ob sich hierbei die Summe oder die Differenz der Signalspannungen ergibt, hängt von der Phasenlage bzw. Polung der Signale selbst und davon ab, ob eine Invertierung des Signals im Oszilloskop vorgenommen wurde.

Gleichphasige Eingangsspannungen:

Beide Kanäle nicht invertiert = Summe Beide Kanäle invertiert = Summe Nur ein Kanal invertiert = Differenz

Gegenphasige Eingangsspannungen:

Beide Kanäle nicht invertiert = Differenz Beide Kanäle invertiert = Differenz Nur ein Kanal invertiert = Summe

Im XY-Analogbetrieb kann das X-Signal (CH 1 = X-INP.) nicht invertiert werden.

Der XY-Betrieb mit Lissajous-Figuren erleichtert oder ermöglicht 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 Signalfrequenz.

– Phasenvergleich zwischen zwei Signalen gleicher Fre-

quenz.

Phasenvergleich mit Lissajous-Figur

Die folgenden Bilder zeigen zwei Sinus-Signale gleicher Frequenz und Amplitude mit unterschiedlichen Phasenwinkeln.

0° 35° 90° 180°

In der ADD-Betriebsart ist die vertikale Strahllage von der Y-POSITION-Einstellung beider Kanäle abhängig. Das heißt die Y-POSITION-Einstellung wird addiert, kann aber nicht mit INVERT beeinﬂ usst werden.

Signalspannungen zwischen zwei hochliegenden Schaltungspunkten werden oft im Differenzbetrieb beider Kanäle gemessen. Als Spannungsabfall an einem bekannten Widerstand lassen sich so auch Ströme zwischen zwei hochliegenden Schaltungsteilen bestimmen. Allgemein gilt, dass bei der Darstellung von Differenzsignalen die Entnahme der beiden Signalspannungen nur mit Tastteilern absolut gleicher Impedanz und Teilung erfolgen darf. Für manche Differenzmessungen ist es vorteilhaft, die galvanisch mit dem Schutzleiter verbundenen Massekabel beider Tastteiler nicht mit dem Messobjekt zu verbinden. Hierdurch können eventuelle Brumm- oder Gleichtaktstörungen verringert werden.

XY-Betrieb

Diese Betriebsart wird über VERT/XY > XY aufgerufen. Im Analogoszilloskop-Betrieb ist in dieser Betriebsart die Zeitbasis abgeschaltet. Die X-Ablenkung wird mit dem Signal am Eingang von Kanal 1 (X-INP. = Horizontal-Eingang) vorgenommen. Eingangsteiler und Feinregler von Kanal 1 (CH 1) werden im XY-Betrieb für die Amplitudeneinstellung in X-Richtung benutzt.

Horizontal-Positionseinstellungen lassen sich mit dem HORIZONTAL- und dem POSITION 1-Knopf durchführen.

Die Y-Ablenkung erfolgt im XY-Betrieb über Kanal 2 (CH 2)

Da die X-Dehnung x10 (MAG x10) bei XY-Betrieb unwirksam ist, gibt es keine Unterschiede zwischen den beiden Kanälen bezüglich ihrer maximalen Empﬁ ndlichkeit und Eingangsimpedanz. Bei Messungen im XY-Betrieb ist sowohl die obere Grenzfrequenz (–3 dB) des X-Verstärkers, als auch die mit höheren Frequenzen zunehmende Phasendifferenz zwischen X und Y zu beachten (siehe Datenblatt).

Die Berechnung des Phasenwinkels oder der Phasenverschiebung zwischen den X- und Y-Eingangsspannungen (nach Messung der Strecken a und b am Bildschirm) ist mit den folgenden Formeln und einem Taschenrechner mit Winkelfunktionen ganz einfach und übrigens unabhängig von den Ablenkamplituden auf dem Bildschirm.

a sin ϕ = b

a cos ϕ = 1 – (— b

a ϕ = arc sin b

Hierbei muss beachtet werden:

– Wegen der Periodizität der Winkelfunktionen sollte die rech-

nerische Auswertung auf Winkel ≤90° begrenzt werden. Gerade hier liegen die Vorteile der Methode.

– Keine zu hohe Messfrequenz benutzen. Die im XY-Betrieb

benutzten Messverstärker weisen mit zunehmender Frequenz eine gegenseitige Phasenverschiebung auf. Oberhalb 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 Testspannungseingang des Oszilloskops helfen. Als R kann gleich der 1M -Eingangswiderstand dienen, so dass nur ein passender Kondensator C vorzuschalten ist. Vergrößert sich die Öffnungsweite der Ellipse (gegenüber kurzgeschlossenem C), dann eilt die Testspannung vor und umgekehrt. Das gilt aber nur im Bereich bis 90° Phasenverschiebung. Deshalb sollte C genügend groß sein und nur eine relativ kleine, gerade gut beobachtbare Phasenverschiebung bewirken.

Falls im XY-Betrieb beide Eingangsspannungen fehlen oder ausfallen, wird ein sehr heller Leuchtpunkt auf dem Bildschirm abgebildet. Bei zu hoher Helligkeitseinstellung (INTENS) kann dieser Punkt in die Leuchtschicht einbrennen, was entweder

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