Grundlagen eines Oszilloskops

Die verlässliche Signalaufnahme mit dem Oszilloskop

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Tipp 8: Dämpfen der Resonanzeffekte

Die Messperformance wird wesentlich durch die Verbindung des Tastkopfes mit dem Oszilloskop beeinflusst. Nimmt die Geschwindigkeit in der Schaltung zu, wird man mehr Überschwingen, Ringing und andere Signalveränderungen feststellen, wenn ein Tastkopf angeschlossen wird. Tastköpfe bilden einen möglichen Resonanzkreis wenn sie an einen Testpunkt angeschlossen werden. Liegt die Resonanz in der Bandbreite des Oszilloskop-Tastkopfes, so lässt sich nicht eindeutig klären ob die Störung von der Schaltung herrührt oder erst durch den Tastkopf gebildet wurde.

Wird aufgrund sehr enger Boardverhältnisse eine Kabelverlängerung an der Tastspitze angebracht, so sollte in den Signalweg ein Widerstand eingebaut werden, der Resonanzeffekte wirkungsvoll dämpft. Sind auf dicht bestückten Boards die Testpunkte nicht zugänglich, so können dünne Messkabel angelötet werden, um die Testsignale an die Tastspitze zu führen. Allerdings sollte dann auch ein Widerstand eingesetzt werden, der die möglicherweise entstehenden Resonanzeffekte dämpft.

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Bei einem Single-Ended-Tastkopf sollte der Widerstand nur in den Signalpfad eingebunden werden, wobei die Masseverbindung so kurz als möglich gehalten werden sollte. Bei einem differenziellen Tastkopf sollte je ein Widerstand in den signalführenden Pfaden eingebunden werden, wobei die beiden zusätzlichen Kabellängen gleich lang sein sollten. Die Größe des Widerstandes kann durch einen Vergleich festgestellt werden.

Zuerst wird ein bekannter Puls über einen Widerstand mit einem Scopekanal gemessen. Hat der Widerstand den richtigen Wert, sollte man einen Puls sehen, der ohne Überschwingen und Ringing auf dem Bildschirm des Scopes angezeigt wird. Ist dieses nicht der Fall, muss der Widerstandswert erhöht werden.

Das Zubehör zu den Tastköpfen bietet eine flexible Möglichkeit und bietet dabei geringste kapazitive und induktive Belastung des Messpunktes sowie einen flachen Frequenzgang über den spezifizierten Frequenzbereich des Tastkopfes. Wiederholbare Messungen beginnen immer mit der Verwendung des richtigen Tastkopfes. Um das beste Ergebnis mit dem Oszilloskop zu bekommen, müssen die richtigen Tastköpfe mit ihrem entsprechenden Zubehör gewählt werden.

Referenzen

[1] ELEKTRONIKPRAXIS, Heft 24, 2014, S. 32 u. 33

* Klaus Höing ist für die Öffentlichkeitsarbeit bei dem Messtechnik-Distributor dataTec in Reutlingen zuständig.

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