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Datenblätter interpretieren Die Spezifikationen eines Oszilloskops und was sie bedeuten

Autor / Redakteur: Thomas Stüber * / Dipl.-Ing. (FH) Hendrik Härter

Plant eine Entwicklungsabteilung ein neues Oszilloskop, dann werden im Vorfeld Datenblätter verglichen, um das möglichst passendste Gerät zu finden. Doch worauf sollte man genau achten?

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Kann ich den Datenblättern vertrauen? Bei einigen Spezifikationen eines Oszilloskops lohnt es sich, genauer hinzuschauen!
Kann ich den Datenblättern vertrauen? Bei einigen Spezifikationen eines Oszilloskops lohnt es sich, genauer hinzuschauen!
(Bild: Teledyne LeCroy)

Datenblätter sind ein wichtiges und oft verwendetes Informationsmaterial bei der Auswahl eines neuen Produkts. Oftmals ist aber gerade interessant, was nicht oder nur klein gedruckt in einem Datenblatt steht. Dies gilt auch für Oszilloskope, das in der Praxis am häufigsten eingesetzte Messgerät. Schaut man sich die aktuellen Hochglanzprospekte der Anbieter an, so gibt es keinen Hersteller, der nicht die Qualität der Signaldarstellung hervorhebt. Doch was nützt eine die Signaldarstellung, wenn es dabei zu Messfehlern kommt?

Unser Beitrag zeigt einige mögliche Ursachen für Messungenauigkeiten bei modernen Oszilloskopen und zeigt, wo diese Spezifikationen im Datenblatt zu finden sind. Außerdem gibt es Tipps, wie Sie das für Sie richtige Messgerät finden und dieses dann optimal einsetzen können.

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Die wesentlichen Parameter bei einem Oszilloskop

Als ersten Parameter gehen wir auf die analoge Bandbreite ein. Sie ist als die Frequenz definiert, bei der die Eingangsspannung um 1/√2 (-3 dB) gedämpft wird. Man bezeichnet diesen Wert auch als -3-dB-Grenze. In der Praxis wird ein Signal bei dieser Frequenz um fast 30% zu gering dargestellt. Wie verhält sich nun die Amplitudengenauigkeit bis zu dieser Grenzfrequenz?

Leider finden sich in den meisten Datenblättern hierzu keine Angaben und theoretisch sind alle Fehler, die kleiner als 3 dB (also fast 30%), erlaubt. Da jeder Hersteller den typischen Frequenzgang seiner Geräte kennt, lohnt es sich durchaus diese Spezifikation beim Hersteller genauer zu erfragen.

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Was muss der Messtechniker bei seiner täglichen Arbeit wissen? Zusammen mit dem Oszilloskop-Spezialisten Teledyne LeCroy haben wir eine Messtipp-Serie rund um das Oszilloskop geschrieben, um Ihnen praktische Tipps für den Laboralltag zu geben. Um schnell auf alle Tipps zugreifen zu können, sind hier alle Beiträge zusammengefasst:

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Spannungsgenauigkeit: Der Amplitudenfehler beträgt bei der Grenzfrequenz bis zu 30%. Doch wie verhält es sich mit der Amplitudengenauigkeit? Die Amplitudengenauigkeit für DC findet sich im Datenblatt. Allerdings geben die Hersteller hier einen Prozentwert von Full-Scale, also von der Vollaussteuerung an. Damit ist dieser Fehler größer als es die Angabe im Datenblatt vermuten lässt. Misst man beispielsweise ein Signal mit 1 V im Bereich 500 mV/Div, so bezieht sich der Fehler nicht auf die 1 V des Signals, sondern auf 500 mV/Div multipliziert mit der Anzahl der vertikalen Einteilungen. Geht man von den üblichen acht Einteilungen aus, so errechnet sich der Fehler aus 8 x 500 mV = 4 V. Hat ein Oszilloskop einen DC-Fehler von 2%, so ergibt sich ein maximaler DC-Fehler von 80 mV oder effektiv 8% bezogen auf die zu messenden Spannung von 1 V.

Wird zur besseren Darstellung das Signal auf dem Bildschirm des Oszilloskops vertikal verschoben, (also der 0-V-Level aus der Mitte der Anzeige mit dem Offset-Regler nach oben oder unten bewegt) kommt zusätzlich noch ein Offsetfehler hinzu. Dieser liegt meistens in der gleichen Größenordnung wie der DC-Fehler.

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