Ratgeber
In vielen Werkstätten und Entwicklungsabteilungen gehören sie zur Standardausrüstung: Oszilloskope. Sie messen elektrische Signale über definierbare Zeiträume und stellen sie zweidimensional auf einem Display dar. Erfahren Sie hier, welche Kriterien Sie bei der Anschaffung eines digitalen Oszilloskops beachten sollten.
Ein digitales Oszilloskop besteht prinzipiell aus drei Komponenten: dem Bildschirm, der Elektronik sowie den Tastköpfen. Letztere stellen sozusagen die "Verbindung zur Außenwelt" dar. Die mit einem Tastkopf abgegriffenen elektrischen Signale werden von der Elektronik hinsichtlich Intensität und Impulsdauer aufbereitet und als Graph auf dem Bildschirm dargestellt. Über Kontrollknöpfe lässt sich die Skalierung horizontal und vertikal einstellen. Die vertikale (Y) Anzeige repräsentiert typischerweise die Spannung in Volt, die horizontale (X) die Zeit in Sekunden. Größter Vorteil der digitalen Oszilloskope: Die erfassten Daten lassen sich speichern, beispielsweise über einen USB-Stick, und anschließend am PC weiterverarbeiten.
Unser Praxistipp: Experimentieren erlaubt
Keine Angst vor Experimenten mit dem digitalen Oszilloskop. Es ist quasi nicht möglich, die Geräte mit "falschen Einstellungen" zu beschädigen. Funktioniert gar nichts mehr, drücken Sie einfach den (in der Regel vorhandenen) Autoset-Knopf, dann stellt sich das Gerät in den definierten Ausgangszustand zurück.
Der Preis eines digitalen Oszilloskops wird im Wesentlichen von zwei Kriterien beeinflusst: Leistung und Ausstattung. Hinzu kommt die Zuverlässigkeit. Diese wird maßgeblich durch die Güte der Verarbeitung und die Qualität der verwendeten Bauteile und Materialien bestimmt.
Die wichtigsten Kriterien für die Wahl eines digitalen Oszilloskops sind:
Bandbreite
Oszilloskope wurden entwickelt, um elektrische Signale in Wellenform anzuzeigen. Dazu zählen Sinus-, Rechteck-, Dreieck- und Sägezahnschwingungen.
Einstiegsmodelle verarbeiten bereits Signale von 50 bis 100 MHz, was in der Praxis oft vollkommen ausreichend ist. Leistungsfähigere Geräte im mittleren und oberen Preissegment akzeptieren darüber hinaus Frequenzen von einem Gigahertz oder mehr.
Kanäle
Prinzipiell benötigt ein Oszilloskop nur einen einzigen Kanal für den Signaleingang. Deutlich mehr Praxistauglichkeit bieten allerdings Geräte mit zwei oder vier Kanälen. Damit lassen sich zwei beziehungsweise vier verschiedene Eingangsquellen simultan auf dem Display anzeigen und auf diese Weise bequem vergleichen.
Sampling-Rate
Bei der Umwandlung von analogen in digitale Signale bestimmt die Sampling-Rate die Qualität des Endprodukts (wie bei MP3-Dateiformaten). Das heißt: Je mehr Daten pro Sekunde erfasst werden, desto ähnlicher wird die digitale Wandlung dem analogen Ursprungssignal. Das gilt ebenso für digitale Oszilloskope. Denn auch hier werden die Zwischenschritte der einzelnen Impulse von AD-Wandlern (konvertieren analoge Signale in digitale) interpoliert. Und je kürzer die Abstände, desto geringer die Interpolationsfehler. Bereits Einsteigermodelle mit 100 MHz Bandbreite verfügen in vielen Fällen über eine Echtzeit-Sampling-Rate von 1 GSa/s (eine Milliarde Samples pro Sekunde) und speichern diese mit 512 kpts (512.000 Messpunkte pro Sekunde) ab.
Trigger
Ein funktionales Digital-Oszilloskop verfügt über Trigger-Funktionen. Dabei handelt es sich um frei definierbare Ereignisse, die eine Messung auslösen oder anhalten. Im einfachsten Fall wird beispielsweise ein konkreter Spannungswert ausgewählt, ab dem die Aufzeichnung starten oder stoppen soll. Gleichzeitig dient die Triggerung zur Stabilisierung der Anzeige bei periodischen Wellenformen.
Was ist besser: ein digitales oder ein analoges Oszilloskop?
Je genauer die Werte sein sollen, desto mehr empfiehlt sich die Anschaffung eines Digitaloszilloskops. Spätestens, wenn es darum geht, Messwerte nicht nur abzulesen, sondern zu speichern, benötigen Sie die digitale Variante. Einer der wichtigsten Vorteile digitaler Oszilloskope besteht sicherlich darin, dass ihre Messergebnisse per Computer grafisch aufbereitet dargestellt, nach Bedarf weiterverarbeitet und dauerhaft verwahrt werden können.
Ist ein Digital-Oszilloskop das gleiche wie ein Spektrumanalysator?
Grundsätzlich misst ein Oszilloskop das Signal als Funktion der Zeit, ein Spektrumanalysator misst das Signal als Funktion der Frequenz. Viele Digital-Oszilloskope können jedoch beides und sind damit Kombigeräte.
