Wie groß ist (schätzungsweise!) die Eingangsimpedanz Z des Oszilloskops mit einem 10:1 Tastteiler bei:?

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2 Antworten

Hallo Semixi,

Ja, ohne Spaß ist alles irgendwie tote Hose, und gestern war mir der Spaß irgendwie abhanden gekommen.

Jetzt mal ein Versuch, dir etwas sinnvolles über Oszilloskope zu erzählen.

Ein analoges Oszilloskop ist dir von der Funktion her klar. Bei einem
einzigen Signal oder besser Impuls huscht der abgelenkte Elektronenstrahl genau 1 mal über den Schirm, der Phosphor leuchtet kurz nach, und das war es dann. Wenn du gerade nicht hingesehen hast, hattest du Pech. Analoge Oszis sind also nur zur Messung periodischer Signale geeignet.

Ein modernes Speicheroszilloskop unterscheidet sich gewaltig und ist eigentlich nur ein hochwertiger Messverstärker mit einem im Idealfall ebenfalls hochwertigen Analog/Digital-Wandler, dessen digitale Daten von einem Computer mit Hilfe von Software ausgewertet werden und das Ergebnis auf einem LCD ausgegeben wird.

Die Sampelrate und die Anzahl der Bits pro Samplewert sagen dir einiges über die Qualität des Speicheroszi aus. Und natürlich die Speichertiefe, also wie lang ein Signal gespeichert werden kann.

Ein gutes Gerät muss auch sehr gute Trigger-Eigenschaften haben, wobei beim Speicheroszi der Pre-Trigger sehr wichtig ist, den er erlaubt, sich das Geschehen vor dem Trigger-Ereignis anzusehen und auszuwerten.

Wenn du jetzt einen Single Shot machst, ist das Ergebnis im Speicher und du kannst es anschließend in Ruhe auswerten, was mit einem analogen Oszi nicht geht.

Die Bediensoftware sollte unbedingt hochwertig sein, ist aber manchmal
fehlerhaft, was leider auf viele China-Produkte zutrifft. Die Hardware
kann dann durchaus gut bis sehr gut sein, aber wenn beim Messvorgang
wegen mangelhafter Software Fehler auftreten, sind sie eigentlich für
ernsthaftes Arbeiten nicht zu gebrauchen.

Ein analoges Speicheroszilloskop ist heute kaum noch anzutreffen und speichert keine Messwerte, sondern das Bild, das der Elektronenstrahl auf dem Schirm der Röhre schreibt. Zu diesem Zweck wurden spezielle Kathodenstrahlröhren mit Speicherfähigkeit entwickelt.

Diese speichern im Gegensatz zu digitalen Speicheroszilloskopen nicht das Signal selbst, sondern das Bild auf der Röhre. Dies wird mit speziellen speichernden Bildröhren erreicht. Je nach Typ kann es mehrere getrennt betreibbare Speicherbereiche geben, um entsprechend viele Messungen nacheinander durchführen zu können und die Ergebnisse übereinandergelegt zu vergleichen.

Inzwischen sind analoge Speicheroszilloskope funktionsfähig gebraucht kaum noch zu finden, denn die Lebensdauer der Speicherschicht wurde z.B. von Tektronix mit 500 Stunden angegeben und wenn mit solchen Geräten auch gearbeitet wurde, waren die teuren Röhren so schnell verbraucht, dass du heute so gut wie keine Chance hast, ein funktionierendes gebrauchtes zu finden..

Die Speichertechnik ist mir im Detail nicht bekannt. Ich musste selber Infos einholen und fand eine Beschreibung zum Tektronix Type 549.
Demnach hatte die Bildröhre zwei statische Speicherfelder mit sehr feiner
Goldgitterstruktur, die ihr das Festhalten, also speichern des Feldinhalts ermöglichten.
Die Speicher-Felder ließen sich mit beheizbaren, sogenannten Flutkathoden löschen und konnten einzeln oder auch gemeinsam benutzt werden. Hier tiefer in die Funktion dieser antiquierten Technik einzusteigen bringt nichts und ist auch schwierig aus Ermangelung an zuverlässigen Informationsquellen.

Zusammenfassung:

Ein analoges Speicheroszilloskop ist also ein normales analoges Oszilloskop mit einer analog funktionierenden Speicherschicht.

Ein digitales Speicheroszilloskop hingegen ist technisch gesehen ein
Computer mit LCD und vorgeschaltetem analogem Messverstärker, gefolgt
von einem oder mehreren A/D Wandlern, die parallel im sogenannten
Multiplexbetrieb die Digitalisierung durchführen.

Wenn du daran denkst, etwas in der Art anzuschaffen, kannst du mich gerne ansprechen, denn ich habe genügend Erfahrung, um dir dabei helfen zu können, gute Geräte oder Vorsatzgeräte für einen vorhandenen PC zu finden.

Grüße, Dalko

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Kommentar von Semixi
15.03.2016, 22:54

Ich schreib dauernd so lange antworten und dann lösch ich sie... Jetzt schon zum zweiten mal.. Auf jeden falll nochmals vielen Dank für deine tollen Antworten und für die aufgebrachte Zeit! Dankeschön! PS:Falls es mal so weit sein sollte komm ich auf dein Angebot zurück! Liebe grüße und einen herzliches danke nochmal! Semi

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Hallo Semixi,

Schau mal hier nach, denn da steht eigentlich alles drin.

https://de.wikipedia.org/wiki/Tastkopf

Nur mal ein paar Überlegungen:

Der Eingang eines Oszilloskop hat in der Regel einen Eingangswiderstand von 1 MOhm und eine Eingangskapazität von 20 bis 50 pF.

Ein passiver Tastkopf mit einer Spannungsteilung von 10:1 hat demnach einen Eingangswiderstand an der Tastkopfspitze, der 10:1 größer ist als der Eingangswiderstand des Ozilloskop ohne Tastkopf. Das müssten dann 10 MOhm sein, nämlich 9 MOhm des Tastkopfes plus 1 MOhm des Oszi-Eingangs.

a) sehr tiefen Frequenzen (f ~ 0 Hz)

Nun, das ist für mich keine Frequenz mehr, sondern eine Gleichspannung. In diesem Fall spielt nur der Eingangswiderstand eine Rolle, die Kapazität hingegen nicht, denn bei 0 Hz ist ein Kondensator ein unendlich hoher Widerstand. Der Eingangswiderstand beträgt also 10 MOhm

c) bei 1MHz

tja, da geht es tatsächlich um Impedanz und nicht um einen rein ohmschen Widerstand wie bei 0 Hz. Wenn du die Impedanz berechnest, kommst du irgendwo bei 10 kOhm an und hast demnach eine deutliche Beeinflussung der Messgröße.

Bei Wikipedia wird dieses Beispiel angeführt:

Beispiel: Wenn die Eingangsimpedanz bei 10 MΩ parallel zu 16 pF liegt, beträgt der Widerstand zwar für Gleichspannung 10 MΩ, aber für Sinusspannung mit 1 MHz nur 10 kΩ. Wie bei jeder Spannungsmessung muss der Quellenwiderstand dagegen deutlich kleiner sein, um eine Rückwirkungsabweichung zu vermeiden.

Du schreibst zum Schluss

ich weiß nicht wirklich wie ich das angehen soll, hat jemand ne Idee?

Googeln und rechnen wäre mein Vorschlag, denn der Herr sprach schon vor vielen tausend Jahren "googelt, und ihr werdet finden, klopfet an, und es wird euch bei GF aufgetan, und wenn ihr nicht an mich glaubt, dann benutzt gefälligst euer von mir erhaltenes Hirn und eure 10 Finger, denn mehr benötigt ihr nicht, um das Mysterium des Lebens zu verstehen!" So oder so ähnlich steht es in der Bibel, musst du nur gucken...Grins.

Wenn du noch Fragen hast, kannst du dich gerne melden....aber theologische Nachhilfe gibt es dann nicht, obwohl ich es auch drauf hätte, sondern nur rein elektronische und physikalische. Ich hoffe, du hast Humor und verstehst den angeschlagenen Geisteszustand eines "Elektronik-Experten" bei GF, denn viele Fragen setzen einem schon sehr zu, wobei deine Frage eher zu den erholsamen gehört und schon wirklich gut ist.

Grüße, Dalko

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Kommentar von Semixi
15.03.2016, 17:03

Hallo lieber Dalko ! Es tut mir sehr leid, dass ich erst jetz auf deine wirklich tolle Antwort, antworte! Vielen vielen Dank dafür!! Das mit Wikipedia ist so eine Sache ab und zu verst ehe ich die Dinge und ab und zu eben nicht, dieses mal war es eher das zweitere:) Und danke für deine netten Worte zum schluss! Es ist wirklich toll was es in diesem Forum für tolle Leute gibt! Und von deinem "angeschlagenen geisteszustand" merke ich ja gar nichts, wo n bisschen Spaß gehört dazu! :) Darf ich dich noch kurz noch etwas fragen? :) Bezüglich digitalen und analogen Speicheroszilloskopen : Worin besteht der unterschied? Ich hab bis jetz das, analoge nur periodische Signale darstellen können und das man zur Speicherung eine spezielle Schicht am Bildschirm verwendete. Und bei digitalen könnte man elektrische Einzelsignale speichern und bearbeiten, die Frage ist jedoch ob das der Unterschied zwischen den beiden ist? :) Mit freundlichen Grüßen Semi

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Kommentar von Semixi
15.03.2016, 17:16

Und es freut mich das dir meine Frage gefallen hat :)

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