für Praktiker Dipl.-Ing. Dietmar Benda Dipl.-Ing. Klaus Lipinski 5., erweiterte Auflage vde-verlag gmbh Berlin Ofenbach

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1 für Praktiker 2008 AGI-Information Management Consultants May be used for personal purporses only or by libraries associated to dandelon.com network. Dipl.-Ing. Dietmar Benda Dipl.-Ing. Klaus Lipinski 5., erweiterte Auflage vde-verlag gmbh Berlin Ofenbach

2 Inhalt Einleitung 9 1 Aufbau von Oszilloskopen 11 2 Elektronenstrahlröhre Elektrodensystem Kriterien von Elektronenstrahlröhren und deren gegenseitige Abhängigkeiten Aufbau von Elektrodensystemen Zweistrahlröhren Phosphor Raster Filter 32 3 Analogoszilloskop Y ert ikalsystem von Analogoszilloskopen Übertragungsverhalten des Vertikalsystems Vertikalkanal von Analogoszilloskopen Analoges Mehrkanaloszilloskop und seine Betriebsarten Zweistrahloszilloskop Unterschiede zwischen Zweikanal- und Zweistrahloszilloskopen Horizontalsystem von Analogoszilloskopen Zeitablenkung von Analogoszilloskopen Betriebsarten der Zeitablenkung Triggerung 89 4 Analog-Speicheroszilloskop Bistabile Speicherverfahren Monostabiles Speicherverfahren Transfer-Speicherverfahren Projektions-Speicherverfahren Kriterien von Analog-Speicheroszilloskopen Anwendungen von Analog-Speicheroszilloskopen Digitaloszilloskop und Transientenrekorder Aufbau und Prinzip von Digitaloszilloskopen Abtastverfahren von Digitaloszilloskopen A/D-Wandler-Verfahren in Digitaloszilloskopen und Transientenrekordern 119

3 5.4 Speicher 5.5 Zeitbasis 5.6 Kriterien von Digitaloszilloskopen Auflösung und Genauigkeit Bandbreite und Abtastrate Anstiegszeit Genauigkeit und Jitter der Zeitbasis 5.7 Betriebsarten von Digitaloszilloskopen Punktdarstellung, Vektordarstellung, Sinus-Interpolation Aliasing Envelope-Betrieb Glättung, Mittelung Triggerbetriebsarten 5.8 Vergleich zwischen analogen und digitalen Zeitablenkungen 5.9 Betriebsarten und Funktionen Tastenfeld und Display-Funktionen Anschlußfunktionen Anwendungen 5.10 Transien tenrekorder 6 Logikanalysator 6.1 Funktion 6.2 Darstellarten der Logikanalyse 6.3 Mnemonics-Darstellungen 6.4 Betriebsarten von Logikanalysatoren 6.5 Kriterien von Logikanalysatoren 7 Spezial-Oszilloskope 7.1 Sampling-Oszilloskop Sequentielles Sampling Random-Sampling Realtime-Sampling Digitales Feedback-Sampling Grenzfrequenz Messung von Zeit- und Spannungsparametern Einsatzbereiche 7.2 Zeitbereichreflektometrie (TDR) Prinzip Grenzen der Zeitbereichreflektometrie 7.3 Optische Zeitbereichreflektometrie Prinzip des MeßVerfahrens Fehlerortung an LWL 7.4 Spektrumanalysator Prinzip Kriterien von Spektrumanalysatoren

4 7.4.3 Messungen mit Spektrumanalysatoren Spektrumanalysatoren Wobbelung Kennlinienschreiber Aufbau und Funktionsweise Anwendungen Oszilloskop-Zubehör Tastköpfe Spannungstastköpfe Stromzangen Diodentastköpfe Oszilloskop-Kameras Fotografierbare Schreibgeschwindigkeit Oszilloskopische Messungen und Anwendungsbeispiele Amplitudenmessungen Relative Amplitudenmessung Absolute Amplitudenmessung Vergleichsmessungen Amplitudenmessung mit erhöhter Genauigkeit Amplitudenmessungen mit Tastköpfen Zeitmessungen Messung der Periodendauer, Frequenz Messung von Anstiegs-, Abfallzeiten Zeitmessung zwischen zwei oder mehreren Impulsen Zeitmessungen mit erhöhter Genauigkeit Phasenmessungen Phasenmessungen zwischen zwei oder mehreren Signalen mit der Zeitdarstellung Phasenmessungen von zwei Signalen mit xy-darstellungen Lösungen für besondere Meßprobleme mit Oszilloskopen Darstellung einmaliger Signale oder Signale mit niedriger Wiederholfrequenz bei langsamer Zeitablenkung Messung niederfrequenter Signale mit kleinster Signalamplitude Messung an Quellen mit hohem Innenwiderstand und hoher Kapazität Darstellung von verbrummten oder von Störungen überlagerten Signalen Signal kleiner Amplitude mit hoher Gleich- oder Wechselspannungsunterlage Darstellung von einmaligen Signalen mit unterschiedlichen Ablenkzeiten Darstellung von Signalen, die gegeneinander jittern 262

5 9.4.8 Messung von Pulsjitter Darstellung einmaliger Signale oder Signale mit geringen Repetierfrequenzen und hoher zeitlicher Auflösung Bestimmung der Koinzidenz zwischen einmaligen Signalen Verlängerung der Zeitachse nach dem Rasterverfahren xy-darstellungen 9.5 Anwendungen von Sampling-Oszilloskopen Zeitmessung Anstiegszeitmessung Darstellung schneller Signale ohne Laufzeitleitung und ohne Vortrigger 9.6 Messungen mit der Zeitbereichreflektometrie (TDR) Untersuchung eines Adapters und der Impedanzen der beiden angeschlossenen Leitungen Analyse einer Induktivität 9.7 Messungen mit Spektrumanalysatoren Messung amplitudenmodulierter Träger Messung an frequenzmodulierten Trägern Spektrum eines Fernsehsenders Messung von Intermodulationsverzerrungen 9.8 Parametermessung von Bauelementen Messungen an Tunneldioden Messungen an Transistoren Messungen an linearen integrierten Schaltungen (IC) Messung von Hystereseschleifen 9.9 Messungen mit dem Logikanalysator Messungen am Mikroprozessor Messungen am IEC-Bus Messung in Programmen 10 Zum Selbstesten Englische Begriffe aus der Oszilloskopentechnik Literatur Erläuterungen der benutzten Formelzeichen Stichwortverzeichnis Lösungen der Übungen Zum Selbstesten"