UET-Labor Analogoszilloskop

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1 Inhaltsverzeichnis 1. Einleitung 2. Inventarverzeichnis 3. Messdurchführung 3.1 Messung der Laborspannung 24V 3.2 Messung der Periodendauer 3.3 Messung von Frequenzen mittels Lissajousche Figuren 4. Auswertung der Fragen 5. Zusammenfassung 1. Einleitung: Gerhard Thalhammer TKS 2002 Seite 1 von 6

2 Zweck dieser Übung ist den Umgang mit einem analogen Oszilloskop kennen lernen und üben. Dazu werden einfachste Messungen durchgeführt. Die Inbetriebnahme erfolgt mittels Betriebsanleitung bzw. mit Hilfe des Übungsleiters. Die Funktionen der Tasten, Regler usw. sind ebenfalls an Hand der Bedienungsanleitung bzw. auf Grund der Angaben des Übungsleiters kennen zulernen. Elektronenstrahloszilloskope dienen zur analogen Darstellung von Spannungsverläufen als Funktionen der Zeit (X-t Betrieb) oder als Funktion einer weiteren Spannung auf einem Bildschirm. Der Vorteil eines analogen Oszilloskops gegenüber einem digitalen Speicher- Oszilloskop ist die Erreichung schnellerer Schreibgeschwindigkeiten mit bis über 10 8 m/s durch die Verwendung von trägheitsarmen Elektronen. 2. Inventarverzeichnis Funktionsgenerator (Daten unbekannt ) Analoges Oszilloskop (Daten unbekannt ) Potentiometer 570 Ohm (Daten unbekannt ) Analogmultimeter (Daten unbekannt ) 3. Messdurchführung: 3.1 Messung der Laborspannung 24V: Es sind mit Hilfe eines Potentiometers 5V einzustellen. Es ist zu beachten, dass der Ausgangsstrom von 0,1 A nicht überschritten wird. R=U/I R= 5V / 0,1A = 50 Ω Der Widerstand muss mindestens 50 Ohm Betragen! Schaltbild: 24V Gerhard Thalhammer TKS 2002 Seite 2 von 6

3 5V V Benötigte Geräte: Potentiometer 570Ω Analogmultimeter Messwerte: Spannungsquelle Voltmeter [V] AC 5 7V DC 5 5 Oszilloskop [V] Ablesen der Spannung vom Oszilloskop: AC: Einstellung: y-achse (Spannung) 2V pro Quadrat (Kästchen) x-achse (Periodendauer) 5ms Berechnung: -Ablesen des Spitzenwertes -Effektivwert ausrechnen U eff = Û / Messung der Periodendauer: Mit Hilfe eines Funktionsgenerators sind verschiedene Kurvenformen einzustellen. Gerhard Thalhammer TKS 2002 Seite 3 von 6

4 Schaltbild: G R Benötigte Geräte: Funktionsgenerator Analogoszilloskop Messung der Periodendauer einer Rechteckspannung: f 275 khz Einstellung am Oszilloskop: 0,5 µs pro Quadrat d.h.: T 34µs Messung der Periodendauer einer Dreiecksspannung: f 75 khz Einstellung am Oszilloskop: 2 µs pro Quadrat d.h.: T 130µs 3.3 Messung von Frequenzen mittels Lissajouschen Figuren: Mit Hilfe von zwei Frequenzgeneratoren sind Lissajou sche Figuren zu erzeugen. Bei dieser Übung werden beide Kanäle benötigt. Es ist zu beachten, dass das Oszilloskop in den XY Betrieb umgeschaltet wird. Schaltbild: G G Kanal A Kanal B Benötigte Geräte: 2 Funktionsgeneratoren 1 Analogoszilloskop Erzeugung einer Ellipse: Gerhard Thalhammer TKS 2002 Seite 4 von 6

5 Erzeugung eines Kreises: Erzeugung einer stehenden Acht: Eingangs- Frequenz Verhältnis signal [Hz] Kanal A Kanal B Erzeugung einer liegenden Acht: Frequenz [Hz] Verhältnis Kanal A Kanal B Eingangssignal Frequenz Verhältnis [Hz] Kanal A 30 3 Kanal B 40 4 Eingangssignal Eingangssignal Frequenz Verhältnis [Hz] Kanal A Kanal B Auswertung der Fragen: Erläutern der Funktion AC Betrieb: Gerhard Thalhammer TKS 2002 Seite 5 von 6

6 Im Wechselspannungsbetrieb verarbeitet der Y-Verstärker nur Wechselspannungen, ein Kondensator am Eingang riegelt Gleichspannungen ab. Die Wechselspannung am Y-Eingang lenkt den Elektronenstrahl in schneller Folge nach oben und unten ab. Bei eingeschalteter Zeitablenkung erscheint auf dem Bildschirm ein Leuchtband oder eine / mehrere Kurven. Erläutern der Funktion DC Betrieb: Im Gleichspannungsbetrieb lenkt eine Gleichspannung den Strahl je nach Polarität nach oben (positive Spg.) oder nach unten (negative Spg.) ab. Am Oszilloskop muss man die waagrechte Zeitlinie einstellen. Erläuterung von Triggern : Unter Triggern versteht man ein gezieltes Auslösen der Ablenkspannung. Das heißt eine Triggerung erzwingt auf dem Leuchtschirm einen ruhig stehenden Kurvenzug. Wofür wird ein Tastkopf verwendet? Wurde noch nicht besbrochen. Wie kommen die Lissajou schen Figuren zustande? Lissajous Figuren entstehen durch Überlagerung zweier Sinusschwingungen, deren Schwingungsrichtungen aufeinander normal stehen: Dabei entstehen Schwingungen, die in ihrer Form wesentlich vom Frequenzverhältnis abhängen. 5. Zusammenfassung: Mit den erarbeiteten Übungen haben wir erste Erfahrungen über ein Analog- Oszilloskop gemacht und können nun mit einem Oszilloskop Spannungen und Frequenzen messen und durch Überlagerung zweier Sinusschwingungen verschiedene Lissajou sche-figuren erzeugen. Gerhard Thalhammer TKS 2002 Seite 6 von 6