oszilloskop hm303-6 - rohde & schwarzhameg instruments gmbh · industriestr. 6 · d-63533...

O s z i l l o s k o pH M 3 0 3 - 6

Handbuch

Deutsch

Änderungen vorbehalten2

CE-Konformität ...................................................................4

Technische Daten ...............................................................5

Allgemeines .........................................................................6Aufstellung des Gerätes ................................................6Sicherheit ........................................................................6Bestimmungsgemäßer Betrieb .....................................6Gewährleistung und Reparatur.......................................7Wartung ..........................................................................7Schutzschaltung ..............................................................7Netzspannung ................................................................7

Art der Signalspannung ..................................................... 8Größe der Signalspannung ............................................. 8Spannungswerte an einer Sinuskurve ............................ 8Gesamtwert der Eingangsspannung .............................. 9Zeitwerte der Signalspannung ........................................ 9Anlegen der Signalspannung ........................................ 10

Bedienelemente ................................................................ 11

Inbetriebnahme und Voreinstellungen .......................... 12Strahldrehung TR .......................................................... 12Tastkopf-Abgleich und Anwendung .............................. 12Abgleich 1kHz ............................................................... 13Abgleich 1MHz.............................................................. 13

Betriebsarten der Vertikalverstärker ............................. 13XY-Betrieb ...................................................................... 14Phasenvergleich mit Lissajous-Figur ........................... 14Phasendifferenz-Messungim Zweikanal-Betrieb .................................................... 14Phasendifferenzmessung im Zweikanalbetrieb ........... 15Messung einer Amplitudenmodulation ........................ 15

Triggerung und Zeitablenkung ....................................... 15Automatische Spitzenwert-Triggerung ......................... 16Normaltriggerung .......................................................... 16Flankenrichtung ............................................................. 16Triggerkopplung............................................................. 16TV (Videosignal-Triggerung) .......................................... 16Bildsynchronimpuls-Triggerung..................................... 17Zeilensynchronimpuls-Triggerung ................................. 17Netztriggerung .............................................................. 17Alternierende Triggerung .............................................. 17Externe Triggerung ........................................................ 18Triggeranzeige ............................................................... 18Holdoff-Zeiteinstellung .................................................. 18Komponenten-Test ........................................................ 18

Kurzanleitung HM303-6 .................................................. 21

Bedienungselemente HM303-6(Kurzbeschreibung - Frontbild) ....................................... 22

Oszilloskop

HM 303-6

3

Inhaltsverzeichnis

3Änderungen vorbehalten

Allgemeine Hinweise zur CE-Kennzeichnung

Allgemeine Hinweise zur CE-Kennzeichnung

HAMEG Meßgeräte erfüllen die Bestimmungen der EMV Richtlinie. Bei der Konformitätsprüfung werden von HAMEG die gültigen Fachgrund-bzw. Produktnormen zu Grunde gelegt. In Fällen wo unterschiedliche Grenzwerte möglich sind, werden von HAMEG die härterenPrüfbedingungen angewendet. Für die Störaussendung werden die Grenzwerte für den Geschäfts- und Gewerbebereich sowie fürKleinbetriebe angewandt (Klasse 1B). Bezüglich der Störfestigkeit finden die für den Industriebereich geltenden Grenzwerte Anwendung.Die am Meßgerät notwendigerweise angeschlossenen Meß- und Datenleitungen beeinflußen die Einhaltung der vorgegebenen Grenzwertein erheblicher Weise. Die verwendeten Leitungen sind jedoch je nach Anwendungsbereich unterschiedlich. Im praktischen Meßbetrieb sinddaher in Bezug auf Störaussendung bzw. Störfestigkeit folgende Hinweise und Randbedingungen unbedingt zu beachten:

1. Datenleitungen

Die Verbindung von Meßgeräten bzw. ihren Schnittstellen mit externen Geräten (Druckern, Rechnern, etc.) darf nur mit ausreichendabgeschirmten Leitungen erfolgen. Sofern die Bedienungsanleitung nicht eine geringere maximale Leitungslänge vorschreibt, dürfenDatenleitungen (Eingang/Ausgang, Signal/Steuerung) eine Länge von 3 Metern nicht erreichen und sich nicht außerhalb von Gebäudenbefinden. Ist an einem Geräteinterface der Anschluß mehrerer Schnittstellenkabel möglich, so darf jeweils nur eines angeschlossen sein.Bei Datenleitungen ist generell auf doppelt abgeschirmtes Verbindungskabel zu achten. Als IEEE-Bus Kabel sind die von HAMEG beziehbarendoppelt geschirmten Kabel HZ72S bzw. HZ72L geeignet.

2. Signalleitungen

Meßleitungen zur Signalübertragung zwischen Meßstelle und Meßgerät sollten generell so kurz wie möglich gehalten werden. Falls keinegeringere Länge vorgeschrieben ist, dürfen Signalleitungen (Eingang/Ausgang, Signal/Steuerung) eine Länge von 3 Metern nicht erreichenund sich nicht außerhalb von Gebäuden befinden.Alle Signalleitungen sind grundsätzlich als abgeschirmte Leitungen (Koaxialkabel - RG58/U) zu verwenden. Für eine korrekte Masseverbindungmuß Sorge getragen werden. Bei Signalgeneratoren müssen doppelt abgeschirmte Koaxialkabel (RG223/U, RG214/U) verwendet werden.

3. Auswirkungen auf die Meßgeräte

Beim Vorliegen starker hochfrequenter elektrischer oder magnetischer Felder kann es trotz sorgfältigen Meßaufbaues über dieangeschlossenen Meßkabel zu Einspeisung unerwünschter Signalteile in das Meßgerät kommen. Dies führt bei HAMEG Meßgeräten nichtzu einer Zerstörung oder Außerbetriebsetzung des Meßgerätes.Geringfügige Abweichungen des Meßwertes über die vorgegebenen Spezifikationen hinaus können durch die äußeren Umstände inEinzelfällen jedoch auftreten.

4. Störfestigkeit von Oszilloskopen

4.1 Elektromagnetisches HF-Feld

Beim Vorliegen starker hochfrequenter elektrischer oder magnetischer Felder, können durch diese Felder bedingte Überlagerungen desMeßsignals sichtbar werden. Die Einkopplung dieser Felder kann über das Versorgungsnetz, Meß- und Steuerleitungen und/oder durchdirekte Einstrahlung erfolgen. Sowohl das Meßobjekt, als auch das Oszilloskop können hiervon betroffen sein.Die direkte Einstrahlung in das Oszilloskop kann, trotz der Abschirmung durch das Metallgehäuse, durch die Bildschirmöffnung erfolgen.Da die Bandbreite jeder Meßverstärkerstufe größer als die Gesamtbandbreite des Oszilloskops ist, können Überlagerungen sichtbarwerden, deren Frequenz wesentlich höher als die –3 dB Meßbandbreite ist.

4.2 Schnelle Transienten / Entladung statischer Elektrizität

Beim Auftreten von schnellen Transienten (Burst) und ihrer direkten Einkopplung über das Versorgungsnetz bzw. indirekt (kapazitiv) überMeß- und Steuerleitungen, ist es möglich, daß dadurch die Triggerung ausgelöst wird.Das Auslösen der Triggerung kann auch durch eine direkte bzw. indirekte statische Entladung (ESD) erfolgen.Da die Signaldarstellung und Triggerung durch das Oszilloskop auch mit geringen Signalamplituden (<500µV) erfolgen soll, läßt sich dasAuslösen der Triggerung durch derartige Signale (> 1kV) und ihre gleichzeitige Darstellung nicht vermeiden.

KONFORMITÄTSERKLÄRUNG

DECLARATION OF CONFORMITY

DECLARATION DE CONFORMITE

®

Instruments

Herstellers HAMEG Instruments GmbH

Manufacturer Industriestraße 6

Fabricant D - 63533 Mainausen

Bezeichnung / Product name / Designation:

Oszilloskop/Oscilloscope/Oscilloscope

Typ / Type / Type: HM303-6

mit / with / avec: -

Optionen / Options / Options: -

mit den folgenden Bestimmungen / with applicable regulations / avec les

directives suivantes

EMV Richtlinie 89/336/EWG ergänzt durch 91/263/EWG, 92/31/EWG

EMC Directive 89/336/EEC amended by 91/263/EWG, 92/31/EEC

Directive EMC 89/336/CEE amendée par 91/263/EWG, 92/31/CEE

Niederspannungsrichtlinie 73/23/EWG ergänzt durch 93/68/EWG

Low-Voltage Equipment Directive 73/23/EEC amended by 93/68/EEC

Directive des equipements basse tension 73/23/CEE amendée par 93/68/CEE

Angewendete harmonisierte Normen / Harmonized standards applied / Normes

harmonisées utilisées

Sicherheit / Safety / SécuritéEN 61010-1: 1993 / IEC (CEI) 1010-1: 1990 A 1: 1992 / VDE 0411: 1994

EN 61010-1/A2: 1995 / IEC 1010-1/A2: 1995 / VDE 0411 Teil 1/A1: 1996-05

Überspannungskategorie / Overvoltage category / Catégorie de surtension: II

Verschmutzungsgrad / Degree of pollution / Degré de pollution: 2

Elektromagnetische Verträglichkeit / Electromagnetic compatibility

Compatibilité électromagnétique

EN 61326-1/A1

Störaussendung / Radiation / Emission: Tabelle / table / tableau 4, Klasse / Class /

Classe B.

Störfestigkeit / Immunity / Imunitee: Tabelle / table / tableau A1.

EN 61000-3-2/A14

Oberschwingungsströme / Harmonic current emissions / Émissions de courant

harmonique:

Klasse / Class / Classe D.

EN 61000-3-3

Spannungsschwankungen u. Flicker / Voltage fluctuations and flicker / Fluctuations

de tension et du flicker.

Datum /Date /Date Unterschrift / Signature /Signatur

15.01.2001

E. Baumgartner

Technical Manager/Directeur Technique

HAMEG Instruments GmbH

Bei Datenleitungen ist generell auf doppelt abgeschirmtes Verbindungskabel zu achten. Als IEEE-Bus Kabel ist das von HAMEG beziehbaren doppelt geschirmte Kabel HZ72 geeignet.


HM303-6

3 5 M H z A n a l o g - O s z i l l o s k o p

H M 3 0 3 - 6

2 Kanäle mit Ablenkkoeffizienten 1 mV/cm - 20 V/cm

Zeitbasis: 0,2 s/cm – 100 ns/cm,

mit X-Dehnung bis 10 ns/cm

Rauscharme Messverstärker mit hoher Impulswiedergabetreue

und minimalem Überschwingen

Triggerung von 0 bis 50 MHz ab 5 mm Signalhöhe

(bis 100 MHz ab 8 mm)

Bis zu 500.000 Signaldarstellungen pro Sekunde

in höchster Analogqualität

Yt-, XY- und Komponententest-Betrieb

TV Videosignal auf Zeile

getriggert

Keine Signalverfälschung

durch Überschwingen

Vollaussteuerung

mit 35 MHz Sinus


Technische Daten

HM303-6D/080408/ce · Änderung vorbehalten · © HAMEG Instruments GmbH · ® Registered Trademark · DQS-zertifiziert nach DIN EN ISO 9001:2000, Reg. Nr.: DE-071040 QM

HAMEG Instruments GmbH · Industriestr. 6 · D-63533 Mainhausen · Tel +49 (0) 6182 800 0 · Fax +49 (0) 6182 800 100 · www.hameg.com · [email protected]

A Rohde & Schwarz Company

www . h am e g . c o m

35 MHz Analog-Oszilloskop HM303-6bei 23 °C nach einer Aufwärmzeit von 30 Minuten

Vertikalablenkung

Betriebsarten: Kanal I oder II einzeln

Kanal I und II (alternierend oder chop.)

Summe oder Differenz von CH I und CH II

Invertierung: CH II

XY-Betrieb: CH I (X) und CH II (Y)

Bandbreite: 2 x 0 bis 35 MHz (-3 dB)

Anstiegszeit: ‹ 10 ns

Ablenkkoeffizienten: Schaltfolge 1-2-5

1 mV/cm – 2 mV/cm: ± 5 % (0 – 10 MHz (-3 dB))

5 mV/cm – 20 V/cm: ± 3 % (0 – 35 MHz (-3 dB))

Variabel (unkal.): › 2,5 : 1 bis › 50 V/cm

Eingangsimpedanz: 1 MΩ II 20 pF

Eingangskopplung: DC, AC, GND (Ground)

Max. Eingangsspannung: 400 V (DC + Spitze AC)

Triggerung

Automatik (Spitzenwert): 20 Hz – 50 MHz (≥ 5 mm)

50 MHz – 100 MHz (≥ 8 mm)

Normal mit Level-Einst.: 0 – 50 MHz (≥ 5 mm)

50 MHz – 100 MHz (≥ 8 mm)

Triggeranzeige: LED

Flankenrichtung: positiv oder negativ

Quellen: Kanal I oder II, CH I alternierend CH II,

(≥ 8 mm) Netz und extern

Kopplung: AC: 10 Hz – 100 MHz

DC: 0 – 100 MHz

LF: 0 – 1,5 kHz

Triggeranzeige: LED

Triggerung extern: ≥ 0,3 Vss (30 Hz – 50 MHz)

Aktiver TV-Sync-Separator: positiv und negativ

Horizontalablenkung

Zeitbasis: 0,2 s/cm – 0,1 μs/cm (Schaltfolge 1-2-5)

Genauigkeit: ± 3 %

Variabel (unkal.): › 2,5:1 bis › 0,5 s/cm

X-Dehnung x10: bis 10 ns/cm

Genauigkeit: ± 5 %

Hold-off Zeit: variabel bis ca. 10 : 1

XY-Betrieb

Bandbreite X-Verstärker: 0 – 2,5 MHz (-3 dB)

XY-Phasendifferenz ‹ 3°: ‹ 120 kHz

Komponententester

Testspannung: ca. 7 Veff

(Leerlauf)

Teststrom: ca. 7 mAeff (Kurzschluss)

Testfrequenz: ca. 50 Hz

Testkabelanschluss: 2 Steckbuchsen 4 mm Ø

Prüfkreis liegt einpolig an Masse (Schutzleiter)

Verschiedenes

CRT: D14-363GY, 8 x 10 cm mit Innenraster

Beschleunigungsspannung: ca. 2 kV

Strahldrehung: auf Frontseite einstellbar

Rechteck-Kal.-Signal: 0,2 V ± 1 %, ≈ 1 kHz/1 MHz (ta ‹ 4 ns)

Netzanschluss: 105 – 253 V, 50/60 Hz ± 10 %, CAT II

Leistungsaufnahme: ca. 36 Watt bei 230 V/50 Hz

Umgebungstemperatur: 0 °C...+40 °C

Schutzart: Schutzklasse I (EN 61010-1)

Gewicht: ca. 5,4 kg

Gehäuse (B x H x T): 285 x 125 x 380 mm

Im Lieferumfang enthalten: Netzkabel, Bedienungsanleitung, 2 Tastköpfe

1:1/10:1 (HZ154)

+5 °C ... +40 °C


Allgemeines

STOP

A

A

BB

C

C

D

D

E

E

T

F

PUkT

PUkT

PUk PUk PUk PUk PUk PUk

PUkT

PUkT PUkT

PUkT

HGOPFFD

PUkT

HGOFFD

PUOPFGkT

INPUT CHI

OPK

HJ

VBN

HJKL

INPUT CHI

OPK

HJ

VBN

HJKL

INPUT CHI

OPK

HJ

VBN

HJKL

PUkT

PUkT

PUOPFGkT PUOPFGkT

PUOPFGkT

PUOPFGkT

PUOPFGkT PUOPFGkT

PUOPFGkT PUOPFGkT

PUOPFGkT PUOPFGkT PUOPFGkT PUOPFGkT

HM507

PUOPFGkT PUOPFGkT PUOPFGkT PUOPFGkT PUOPFGkT PUOPFGkT

PUOPFGkT PUOPFGkT

PUOGkT

HAMEG

B

T

T

Diese Annahme ist berechtigt,

– wenn das Gerät sichtbare Beschädigungen hat,– wenn das Gerät lose Teile enthält,– wenn das Gerät nicht mehr arbeitet,– nach längerer Lagerung unter ungünstigen Verhältnissen (z.B.

im Freien oder in feuchten Räumen),– nach schweren Transportbeanspruchungen (z.B. mit einer

Verpackung, die nicht den Mindestbedingungen von Post, Bahn oder Spedition entsprach).

Bestimmungsgemäßer Betrieb

ACHTUNG! Das Messgerät ist nur zum Gebrauch durch Personen bestimmt, die mit den beim Messen elektrischer Größen verbun-denen Gefahren vertraut sind.

Aus Sicherheitsgründen darf das Oszilloskop nur an vorschriftsmä-ßigen Schutzkontaktsteckdosen betrieben werden. Die Auftrennung der Schutzkontaktverbindung ist unzulässig. Der Netzstecker muss eingeführt sein, bevor Signalstromkreise angeschlossen werden.

CAT I

Dieses Oszilloskop ist für Messungen an Stromkreisen bestimmt, die entweder gar nicht oder nicht direkt mit dem Netz verbun-

Sofort nach dem Auspacken sollte das Gerät auf mechanische Be-schädigungen und lose Teile im Inneren überprüft werden. Falls ein Transportschaden vorliegt, ist sofort der Lieferant zu informieren. Das Gerät darf dann nicht in Betrieb gesetzt werden.

Symbole

Bedienungsanleitung Hochspannung beachten

Hinweis Erde unbedingt beachten!

Aufstellung des Gerätes

Wie den Abbildungen zu entnehmen, lässt sich der Griff in ver-schiedene Positionen schwenken:A und B = TragepositionC = Waagerechte BetriebsstellungD und E = Betriebsstellungen mit unterschiedlichem Winkel F = Position zum Entfernen des GriffesT = Stellung für Versand im Karton (Griffknöpfe nicht gerastet)

STOP

Achtung!

Um eine Änderung der Griffposition vorzunehmen,

muss das Oszilloskop so aufgestellt sein, dass es

nicht herunterfallen kann, also z.B. auf einem Tisch

stehen. Dann müssen die Griffknöpfe zunächst auf

beiden Seiten gleichzeitig nach Außen gezogen und

in Richtung der gewünschten Position geschwenkt

werden. Wenn die Griffknöpfe während des

Schwenkens nicht nach Außen gezogen werden,

können sie in die nächste Raststellung einrasten.

Entfernen/Anbringen des Griffs

Abhängig vom Gerätetyp kann der Griff in Stellung B oder F entfernt werden, in dem man ihn weiter herauszieht. Das Anbringen des Griffs erfolgt in umgekehrter Reihenfolge.

Sicherheit

Dieses Gerät ist gemäß VDE 0411 Teil 1, Sicherheitsbestimmungen für elektrische Mess-, Steuer-, Regel- und Laborgeräte, gebaut, geprüft und hat das Werk in sicherheitstechnisch einwandfreiem Zustand verlassen. Es entspricht damit auch den Bestimmungen der europäischen Norm EN 61010-1 bzw. der internationalen Norm IEC 1010-1. Um diesen Zustand zu erhalten und einen gefahrlo-sen Betrieb sicherzustellen, muss der Anwender die Hinweise und Warnvermerke beachten, die in dieser Bedienungsanleitung enthalten sind. Gehäuse, Chassis und alle Messanschlüsse sind mit dem Netzschutzleiter verbunden. Das Gerät entspricht den Bestimmungen der Schutzklasse I. Die berührbaren Metallteile sind gegen die Netzpole mit 2200 V Gleichspannung geprüft. Das Oszilloskop darf aus Sicherheitsgründen nur an vorschriftsmäßigen Schutzkontaktsteckdosen betrieben werden. Der Netzstecker muss eingeführt sein, bevor Signalstromkreise angeschlossen werden. Die Auftrennung der Schutzkontaktverbindung ist unzulässig.

Die meisten Elektronenröhren generieren Gammastrahlen. Bei die-sem Gerät bleibt die Ionendosisleistung weit unter dem gesetzlich zulässigen Wert von 36 pA/kg.Wenn anzunehmen ist, dass ein gefahrloser Betrieb nicht mehr möglich ist, so ist das Gerät außer Betrieb zu setzen und gegen unabsichtlichen Betrieb zu sichern.


Allgemeines

Sicherungstype: Größe 5 x 20 mm; 250V~, C;IEC 127, Bl. III; DIN 41 662 (evtl. DIN 41 571, Bl. 3).Abschaltung: träge (T) 0,8A.

den sind. Direkte Messungen (ohne galvanische Trennung) an Messstromkreisen der Messkategorie II, III oder IV sind unzuläs-sig! Die Stromkreise eines Messobjekts sind dann nicht direkt mit dem Netz verbunden, wenn das Messobjekt über einen Schutz-Trenntransformator der Schutzklasse II betrieben wird. Es ist auch möglich mit Hilfe geeigneter Wandler (z.B. Strom-zangen), welche die Anforderungen der Schutzklasse II erfüllen, quasi indirekt am Netz zu messen. Bei der Messung muss die Messkategorie – für die der Hersteller den Wandler spezifi ziert hat – beachtet werden.

Messkategorien

Die Messkategorien beziehen sich auf Transienten auf dem Netz. Transienten sind kurze, sehr schnelle (steile) Spannungs- und Stromänderungen, die periodisch und nicht periodisch auftreten können. Die Höhe möglicher Transienten nimmt zu, je kürzer die Entfernung zur Quelle der Niederspannungs-installation ist.Messkategorie IV: Messungen an der Quelle der Niederspan-nungsinstallation (z.B. an Zählern). Messkategorie III: Messungen in der Gebäudeinstallation (z.B. Verteiler, Leistungsschalter, fest installierte Steckdosen, fest in-stallierte Motoren etc.). Messkategorie II: Messungen an Stromkreisen, die elektrisch direkt mit dem Niederspannungsnetz verbunden sind (z.B. Haus-haltsgeräte, tragbare Werkzeuge etc.) Messkategorie I: Elektronische Geräte und abgesicherte Strom-kreise in Geräten.

Räumlicher Anwendungsbereich

Das Oszilloskop ist für den Betrieb in folgenden Bereichen bestimmt: Industrie-, Wohn-, Geschäfts- und Gewerbebereichsowie Kleinbetriebe.

Umgebungsbedingungen

Die zulässige Umgebungstemperatur während des Betriebs reicht von +5 °C bis +40 °C. Während der Lagerung oder des Transports darf die Temperatur zwischen –20 °C und +70 °C betragen. Hat sich während des Transports oder der Lagerung Kondenswasser gebildet, muss das Gerät ca. 2 Stunden akklimatisiert werden, bevor es in Betrieb genommen wird. Das Oszilloskop ist zum Ge-brauch in sauberen, trockenen Räumen bestimmt. Es darf nicht bei besonders großem Staub bzw. Feuchtigkeitsgehalt der Luft, bei Explosionsgefahr sowie bei aggressiver chemischer Einwirkung betrieben werden.Die Betriebslage ist beliebig. Eine ausreichende Luftzirkulation (Kon-vektionskühlung) ist jedoch zu gewährleisten. Bei Dauerbetrieb ist folglich eine horizontale oder schräge Betriebslage (Aufstellbügel) zu bevorzugen.

STOP

Die Lüftungslöcher dürfen nicht abgedeckt

werden!

Nenndaten mit Toleranzangaben gelten nach einer Anwärmzeit von mind. 30 Minuten und bei einer Umgebungstemperatur zwischen 15 °C und 30 °C. Werte ohne Toleranzangabe sind Richtwerte eines durchschnittlichen Gerätes.

Gewährleistung und Reparatur

HAMEG Geräte unterliegen einer strengen Qualitätskontrolle. Jedes Gerät durchläuft vor dem Verlassen der Produktion einen 10-stün-digen „Burn in-Test“. Im intermittierenden Betrieb wird dabei fast jeder Frühausfall erkannt. Anschließend erfolgt ein umfangreicher

Funktions- und Qualitätstest, bei dem alle Betriebsarten und die Einhaltung der technischen Daten geprüft werden. Die Prüfung erfolgt mit Prüfmitteln, die auf nationale Normale rückführbar kalibriert sind.

Es gelten die gesetzlichen Gewährleistungsbestimmungen des Landes, in dem das HAMEG-Produkt erworben wurde. Bei Be-anstandungen wenden Sie sich bitte an den Händler, bei dem Sie das HAMEG-Produkt erworben haben.

Nur für die Bundesrepublik Deutschland:

Um den Ablauf zu beschleunigen, können Kunden innerhalb der Bun-desrepublik Deutschland die Reparaturen auch direkt mit HAMEG abwickeln. Auch nach Ablauf der Gewährleistungsfrist steht Ihnen der HAMEG Kundenservice für Reparaturen zur Verfügung.

Return Material Authorization (RMA):

Bevor Sie ein Gerät an uns zurücksenden, fordern Sie bitte in

jedem Fall per Internet: http://www.hameg.de oder Fax eine

RMA-Nummer an. Sollte Ihnen keine geeignete Verpackung

zur Verfügung stehen, so können Sie einen leeren Original-

karton über den HAMEG-Service (Tel: +49 (0) 6182 800 500,

E-Mail: [email protected]) bestellen.

Wartung

Die Außenseite des Oszilloskops sollte regelmäßig mit einem Staubpinsel gereinigt werden. Hartnäckiger Schmutz an Gehäuse und Griff, den Kunststoff- und Aluminiumteilen lässt sich mit einem angefeuchteten Tuch (Wasser +1% Entspannungsmittel) entfernen. Bei fettigem Schmutz kann Brennspiritus oder Waschbenzin (Petro-leumäther) benutzt werden. Die Sichtscheibe darf nur mit Wasser oder Waschbenzin (aber nicht mit Alkohol oder Lösungsmitteln) gereinigt werden, sie ist dann noch mit einem trockenen, sauberen, fusselfreien Tuch nachzureiben. Nach der Reinigung sollte sie mit einer handelsüblichen antistatischen Lösung, geeignet für Kunst-stoffe, behandelt werden. Keinesfalls darf die Reinigungsfl üssigkeit in das Gerät gelangen. Die Anwendung anderer Reinigungsmittel kann die Kunststoff- und Lackoberfl ächen angreifen.

Netzspannung

Das Gerät arbeitet mit 50 und 60 Hz Netzwechselspannungen im Bereich von 105 V bis 253 V. Eine Netzspannungsumschaltung ist daher nicht vorgesehen.Die Netzeingangssicherung ist von außen zugänglich. Netz stecker-Buchse und Sicherungshalter bilden eine Einheit. Ein Auswechseln der Siche rung darf und kann (bei unbeschädigtem Sicherungshalter) nur erfolgen, wenn zuvor das Netzkabel aus der Buchse entfernt wurde. Dann muss der Sicherungshalter mit einem Schraubenzieher herausgehebelt werden. Der Ansatzpunkt ist ein Schlitz, der sich auf der Seite der Anschlusskontakte befi ndet. Die Sicherung kann dann aus einer Halterung ge drückt und ersetzt werden. Der Sicherungshalter wird gegen den Federdruck einge scho -ben, bis er eingerastet ist. Die Verwendung ,,geflickter“ Sicherungen oder das Kurzschließen des Sicherungshalters ist unzulässig. Dadurch entstehende Schäden fallen nicht un ter die Gewährleistung.

8 Änderungen vorbehalten

Die Grundlagen der Signalaufzeichnung

Art der Signalspannung

Der HM303-6 erfaßt praktisch alle sich periodisch wiederho-lenden Signalarten, von Gleichspannung bis Wechsel-spannungen mit einer Frequenz von mindestens 35MHz(-3dB).

Der Vertikalverstärker ist so ausgelegt, daß die Übertragungs-güte nicht durch eigenes Überschwingen beeinflußt wird.

Die Darstellung einfacher elektrischer Vorgänge, wiesinusförmige HF- und NF-Signale oder netzfrequente Brumm-spannungen, ist in jeder Hinsicht problemlos. Beim Messen istein ab ca. 14MHz zunehmender Meßfehler zu berücksichtigen,der durch Verstärkungsabfall bedingt ist. Bei ca. 18MHz beträgtder Abfall etwa 10%, der tatsächliche Spannungswert ist dannca. 11% größer als der angezeigte Wert. Wegen der differie-renden Bandbreiten der Vertikalverstärker (-3dB zwischen35MHz und 38MHz), ist der Meßfehler nicht so exakt definier-bar.

Bei der Aufzeichnung rechteck- oder impulsartiger Signalspan-nungen ist zu beachten, daß auch deren Oberwellenanteileübertragen werden müssen. Die Folgefrequenz des Signalsmuß deshalb wesentlich kleiner sein als die obere Grenzfrequenzdes Vertikalverstärkers. Bei der Auswertung solcher Signale istdieser Sachverhalt zu berücksichtigen.

Schwieriger ist das Oszilloskopieren von Signalgemischen,besonders dann, wenn darin keine mit der Folgefrequenzständig wiederkehrenden höheren Pegelwerte enthalten sind,auf die getriggert werden kann. Dies ist z.B. bei Burst-Signalender Fall. Um auch dann ein gut getriggertes Bild zu erhalten, istu.U. eine Veränderung der HOLD OFF- und/oder der Zeitbasis-Feineinstellung erforderlich.

Fernseh-Video-Signale (FBAS-Signale) sind mit Hilfe des ak-tiven TV-Sync-Separator leicht triggerbar.

Die zeitliche Auflösung ist unproblematisch. Beispielsweisewird bei ca. 35MHz und der kürzesten einstellbaren Ablenkzeit(10ns/cm) alle 2,8cm ein Kurvenzug geschrieben.

Für den wahlweisen Betrieb als Wechsel- oder Gleichspan-nungsverstärker hat der Vertikalverstärker-Eingang einen DC/AC-Schalter (DC = direct current; AC = alternating current). MitGleichstromkopplung DC sollte nur bei vorgeschaltetemTastteiler oder bei sehr niedrigen Frequenzen gearbeitet wer-den, bzw. wenn die Erfassung des Gleichspannungsanteils derSignalspannung unbedingt erforderlich ist.

Bei der Aufzeichnung sehr niederfrequenter Impulse könnenbei AC-Kopplung (Wechselstrom) des Vertikalverstärkers stö-rende Dachschrägen auftreten (AC-Grenzfrequenz ca. 1,6Hzfür 3dB). In diesem Falle ist, wenn die Signalspannung nicht miteinem hohen Gleichspannungspegel überlagert ist, die DC-Kopplung vorzuziehen. Andernfalls muß vor den Eingang desauf DC-Kopplung geschalteten Meßverstärkers ein entspre-chend großer Kondensator geschaltet werden. Dieser mußeine genügend große Spannungsfestigkeit besitzen. DC-Kopp-lung ist auch für die Darstellung von Logik- und Impulssignalenzu empfehlen, besonders dann, wenn sich dabei dasTastverhältnis ständig ändert. Andernfalls wird sich das Bild beijeder Änderung auf- oder abwärts bewegen. Reine Gleich-spannungen können nur mit DC-Kopplung gemessen werden.

Größe der Signalspannung

In der allgemeinen Elektrotechnik bezieht man sich bei Wechsel-spannungsangaben in der Regel auf den Effektivwert. Für Signal-

größen und Spannungsbezeichnungen in der Oszilloskopie wirdjedoch der Vss-Wert (Volt-Spitze-Spitze) verwendet. Letztererentspricht den wirklichen Potentialverhältnissen zwischen dempositivsten und negativsten Punkt einer Spannung.

Will man eine auf dem Oszilloskopschirm aufgezeichnetesinusförmige Größe auf ihren Effektivwert umrechnen, mußder sich in Vss ergebende Wert durch 2 x √‘2 = 2,83 dividiertwerden. Umgekehrt ist zu beachten, daß in Veff angegebenesinusförmige Spannungen den 2,83fachen Potentialunterschiedin Vss haben. Die Beziehungen der verschiedenen Spannungs-größen sind aus der nachfolgenden Abbildung ersichtlich.

Spannungswerte an einer Sinuskurve

Veff = Effektivwert; Vs = einfacher Spitzenwert;Vss = Spitze-Spitze-Wert;Vmom = Momentanwert (zeitabhängig)

Die minimal erforderliche Signalspannung am Y-Eingang fürein 1 cm hohes Bild beträgt 1mVss (±5%), wenn die Druckta-ste Y-MAG. x5 gedrückt ist und der Feinstell-Knopf des auf5mV/cm eingestellten Eingangsteilerschalters sich in seinerkalibrierten Stellung CAL. (Rechtsanschlag) befindet. Es kön-nen jedoch auch noch kleinere Signale aufgezeichnet werden.Die Ablenkkoeffizienten am Eingangsteiler sind in mVss/cmoder Vss/cm angegeben. Die Größe der angelegten Span-nung ermittelt man durch Multiplikation des eingestelltenAblenkkoeffizienten mit der abgelesenen vertikalen Bild-höhe in cm. Wird mit Tastteiler 10:1 gearbeitet, ist nochmalsmit 10 zu multipilizieren. Für Amplitudenmessungen mußder Feinsteller am Eingangsteilerschalter in seiner kali-brierten Stellung CAL. stehen (Pfeil waagerecht nach rechtszeigend). Wird der Feinstellknopf nach links gedreht, verrin-gert sich die Empfindlichkeit in jeder Teilerschalterstellungmindestens um den Faktor 2,5. So kann jeder Zwischenwertinnerhalb der 1-2-5 Abstufung eingestellt werden. Bei direk-tem Anschluß an den Y-Eingang sind Signale bis 400Vssdarstellbar (Teilerschalter auf 20V/cm, Feinsteller auf Linksan-schlag).

Mit den Bezeichnungen

H = Höhe in cm des Schirmbildes,U = Spannung in Vss des Signals am Y-Eingang,A = Ablenkkoeffizient in V/cm am Teilerschalter

läßt sich aus gegebenen zwei Werten die dritte Größe errech-nen:

Alle drei Werte sind jedoch nicht frei wählbar. Sie müs-sen beim HM303-6 innerhalb folgender Grenzen liegen(Triggerschwelle, Ablesegenauigkeit):

H zwischen 0,5cm und 8cm, möglichst 3,2cm und 8cm,U zwischen 0,5mVss und 160Vss,A zwischen 1mV/cm und 20V/cm in 1-2-5 Teilung.



Beispiele:Eingest. Ablenkkoeffizient A = 50mV/cm 0,05V/cm,abgelesene Bildhöhe H = 4,6cm,gesuchte Spannung U = 0,05x4,6 = 0,23Vss

Eingangsspannung U = 5Vss,eingestellter Ablenkkoeffizient A = 1V/cm,gesuchte Bildhöhe H = 5:1 = 5cm

Signalspannung U = 230Veff x 2x√2 = 651Vss(Spannung >160Vss, mit Tastteiler 10:1 U = 65,1Vss),gewünschte Bildhöhe H = mind. 3,2cm, max. 8cm,maximaler Ablenkkoeffizient A = 65,1:3,2 = 20,3V/cm,minimaler Ablenkkoeffizient A = 65,1:8 = 8,1V/cm,einzustellender Ablenkkoeffizient A = 10V/cm

Die Spannung am Y-Eingang darf 400V (unabhängig vonder Polarität) nicht überschreiten. Ist das zu messendeSignal eine Wechselspannung die einer Gleichspannung über-lagert ist (Mischspannung), beträgt der höchstzulässige Ge-samtwert beider Spannungen (Gleichspannung und einfacherSpitzenwert der Wechselspannung) ebenfalls + bzw. -400V(siehe Abbildung. Wechselspannungen, deren Mittelwert Nullist, dürfen maximal 800Vss betragen.

Beim Messen mit Tastteilern sind deren höhere Grenzwertenur dann maßgebend, wenn DC-Eingangskopplung amOszilloskop vorliegt. Für Gleichspannungsmessungen bei AC-Eingangskopplung gilt der niedrigere Grenzwert desOszilloskopeingangs (400V). Der aus dem Widerstand im Tastkopfund dem 1MΩ Eingangswiderstand des Oszilloskops bestehen-de Spannungsteiler ist, durch den bei AC-Kopplung dazwischengeschalteten Eingangs-Kopplungskondensator, für Gleich-spannungen unwirksam. Gleichzeitig wird dann der Kondensa-tor mit der ungeteilten Gleichspannung belastet. Bei Misch-spannungen ist zu berücksichtigen, daß bei AC-Kopplung derenGleichspannungsanteil ebenfalls nicht geteilt wird, während derWechselspannungsanteil einer frequenzabhängigen Teilungunterliegt, die durch den kapazitiven Widerstand desKoppelkondensators bedingt ist. Bei Frequenzen ≥40Hz kannvom Teilungsverhältnis des Tastteilers ausgegangen werden.

In Stellung GD wird der Signalweg direkt hinter dem Y-Eingangaufgetrennt; dadurch ist der Spannungsteiler auch in diesemFalle unwirksam. Dies gilt selbstverständlich für Gleich- undWechselspannungen.

Unter Berücksichtigung der zuvor erläuterten Bedingungenkönnen mit HAMEG-Tastteilern 10:1 Gleichspannungen bis600V bzw. Wechselspannungen (mit Mittelwert Null) bis1200Vss gemessen werden. Mit Spezialtastteilern 100:1 (z.B.HZ53) lassen sich Gleichspannungen bis 1200V bzw. Wechsels-pannungen (mit Mittelwert Null) bis 2400Vss messen.

Allerdings verringert sich dieser Wert bei höheren Frequenzen(siehe technische Daten HZ53). Mit einem normalen Tastteiler10:1 riskiert man bei so hohen Spannungen, daß der den Teiler-Längswiderstand überbrückende C-Trimmer durchschlägt,wodurch der Y-Eingang des Oszilloskops beschädigt werdenkann. Soll jedoch z.B. nur die Restwelligkeit einer Hochspan-nung oszilloskopiert werden, genügt auch der 10:1-Tastteiler.Diesem ist dann noch ein entsprechend hochspannungsfesterKondensator (etwa 22-68nF) vorzuschalten.

Mit der auf GD geschalteten Eingangskopplung und dem Y-POS.-Einsteller kann vor der Messung eine horizontale Raster-linie als Referenzlinie für Massepotential eingestellt werden.Sie kann beliebig zur horizontalen Mittellinie eingestellt werden,je nachdem, ob positive und/oder negative Abweichungen vomMassepotential zahlenmäßig erfaßt werden sollen.

Gesamtwert der Eingangsspannung

Die gestrichelte Kurve zeigt eine Wechselspannung, die um 0Volt schwankt. Ist diese Spannung einer Gleichspannung über-lagert (DC), so ergibt die Addition der positiven Spitze zurGleichspannung die maximal auftretende Spannung (DC + ACSpitze).

Zeitwerte der Signalspannung

In der Regel handelt es sich in der Oszilloskopie um zeitlichwiederkehrende Spannungsverläufe, im folgenden Periodengenannt. Die Zahl der Perioden pro Sekunde ist die Folge-frequenz. Abhängig von der Zeitbasis-Einstellung des TIME/DIV.-Schalters können eine oder mehrere Signalperioden oderauch nur ein Teil einer Periode dargestellt werden. Die Zeit-koeffizienten sind am TIME/DIV.-Schalter in s/cm, ms/cmund µs/cm angegeben. Die Skala ist dementsprechend in dreiFelder aufgeteilt. Die Dauer einer Signalperiode, bzw. einesTeils davon, ermittelt man durch Multiplikation des betref-fenden Zeitabschnitts (Horizontalabstand in cm) mit demam TIME/DIV.-Schalter eingestellten Zeitkoeffizienten.Dabei muß der mit einer roten Pfeil-Knopfkappe gekenn-zeichnete Zeit-Feinsteller in seiner kalibrierten StellungCAL. stehen (Pfeil waagerecht nach rechts zeigend).

Mit den Bezeichnungen

L = Länge in cm einer Periode (Welle) auf dem Schirmbild,T = Zeit in s für eine Periode,F = Folgefrequenz in Hz,Z = Zeitkoeffizient in s/cm am Zeitbasisschalter

und der Beziehung F = 1/T lassen sich folgende Gleichungenaufstellen:

Bei gedrückter Taste X-MAG. (x10) ist Z durch 10 zuteilen.

Alle vier Werte sind jedoch nicht frei wählbar. Sie sollten beimHM303-6 innerhalb folgender Grenzen liegen:

L zwischen 0,2 und 10cm, möglichst 4 bis 10cm,T zwischen 0,01µs und 2s,F zwischen 0,5Hz und 30MHz,Z zwischen 0,1µs/cm und 0,2s/cm in 1-2-5 Teilung

(bei ungedrückter Taste X-MAG. (x10)), undZ zwischen 10ns/cm und 20ms/cm in 1-2-5 Teilung

(bei gedrückter Taste X-MAG. (x10)).



Beispiele:

Länge eines Wellenzugs (einer Periode) L = 7cm,eingestellter Zeitkoeffizient Z = 0,1µs/cm,gesuchte Periodenzeit T = 7x0,1x10-6 = 0,7µsgesuchte Folgefrequenz F = 1:(0,7x10-6) = 1,428MHz.

Zeit einer Signalperiode T = 1s,eingestellter Zeitkoeffizient Z = 0,2s/cm,gesuchte Länge L = 1:0,2 = 5cm.

Länge eines Brummspannung-Wellenzugs L = 1cm,eingestellter Zeitkoeffizient Z = 10 ms/cm,gesuchte Brummfrequenz F = 1:(1x10x10-3) = 100Hz.

TV-Zeilenfrequenz F = 15 625 Hz,eingestellter Zeitkoeffizient Z = 10µs/cm,gesuchte Länge L = 1:(15 625x10-5) = 6,4cm.Länge einer Sinuswelle L = min. 4cm, max. 10cm,Frequenz F = 1kHz,max. Zeitkoeffizient Z = 1:(4x103) = 0,25ms/cm,min. Zeitkoeffizient Z = 1:(10x103) = 0,1ms/cm,einzustellender Zeitkoeffizient Z = 0,2ms/cm,dargestellte Länge L = 1:(103 x 0,2x10–3) = 5cm.

Länge eines HF-Wellenzugs L = 1cm,eingestellter Zeitkoeffizient Z = 0,5µs/cm,gedrückte Dehnungstaste X-MAG. (x 10) : Z = 50ns/cm,gesuchte Signalfreq. F = 1:(1x50x10-9) = 20MHz,gesuchte Periodenzeit T = 1:(20x106) = 50ns.

Ist der zu messende Zeitabschnitt im Verhältnis zur vollenSignalperiode relativ klein, sollte man mit gedehntem Zeitmaß-stab (X-MAG. (x10)) arbeiten. Die ermittelten Zeitwerte sinddann durch 10 zu dividieren. Durch Drehen des X-POS.-Knop-fes kann der interessierende Zeitabschnitt in die Mitte desBildschirms geschoben werden.

Das Systemverhalten einer Impulsspannung wird durch derenAnstiegszeit bestimmt. Impuls-Anstiegs-/Abfallzeiten werdenzwischen dem 10%- und 90%-Wert ihrer vollen Amplitudegemessen.

Messung:Die Flanke des betr. Impulses wird exakt auf 5cm Schreibhöheeingestellt (durch Y-Teiler und dessen Feineinstellung.)

Die Flanke wird symmetrisch zur X- und Y-Mittellinie positio-niert (mit X- und Y-Pos. Einsteller).

Die Schnittpunkte der Signalflanke mit den 10%- bzw. 90%-Linien jeweils auf die horizontale Mittellinie loten und derenzeitlichen Abstand auswerten (T=LxZ).

Die optimale vertikale Bildlage und der Meßbereich für dieAnstiegszeit sind in der folgenden Abbildung dargestellt.

Bei einem am TIME/DIV.-Schalter eingestellten Zeitkoef-fizienten von 0,2µs/cm und gedrückter Dehnungstaste (X-MAG. (x10)) ergäbe das Bildbeispiel eine gemessene Gesamt-anstiegszeit von

tges = 1,6cm x 0,2µs/cm : 10 = 32ns

Bei sehr kurzen Zeiten ist die Anstiegszeit des Oszilloskop-Vertikalverstärkers und des evtl. benutzten Tastteilers geome-trisch vom gemessenen Zeitwert abzuziehen. Die Anstiegszeitdes Signals ist dann

ta= √tges2 - tosc

2 - tt2

Dabei ist tges die gemessene Gesamtanstiegszeit, tosz

dievom Oszilloskop (beim HM303-6 ca. 10ns) und t

t die des

Tastteilers, z.B. = 2ns. Ist tges größer als 100ns, kann dieAnstiegszeit des Vertikalverstärkers vernachlässigt werden(Fehler <1%).

Obiges Bildbeispiel ergibt damit eine Signal-Anstiegszeit von

ta= √322 - 102 - 22 = 30,3ns

Die Messung der Anstiegs- oder Abfallzeit ist natürlich nicht aufdie oben im Bild gezeigte Bild-Einstellung begrenzt. Sie ist sonur besonders einfach. Prinzipiell kann in jeder Bildlage und beibeliebiger Signalamplitude gemessen werden. Wichtig ist nur,daß die interessierende Signalflanke in voller Länge, bei nichtzu großer Steilheit, sichtbar ist und daß der Horizontalabstandbei 10% und 90% der Amplitude gemessen wird. Zeigt dieFlanke Vor- oder Überschwingen, darf man die 100% nicht aufdie Spitzenwerte beziehen, sondern auf die mittleren Dach-höhen. Ebenso werden Einbrüche oder Spitzen (glitches) ne-ben der Flanke nicht berücksichtigt. Bei sehr starken Ein-schwingverzerrungen verliert die Anstiegs- oder Abfall-zeitmessung allerdings ihren Sinn. Für Verstärker mit annä-hernd konstanter Gruppenlaufzeit (also gutem Impulsverhalten)gilt folgende Zahlenwert-Gleichung zwischen Anstiegszeit t

a

(in ns) und Bandbreite B (in MHz):

Anlegen der Signalspannung

Vorsicht beim Anlegen unbekannter Signale an denVertikaleingang!

Ohne vorgeschalteten Tastteiler sollte der Schalter für dieSignalkopplung zunächst immer auf AC und der Eingangsteiler-schalter auf 20V/cm stehen. Ist die Strahllinie nach demAnlegen der Signalspannung plötzlich nicht mehr sichtbar,kann es sein, daß die Signalamplitude viel zu groß ist und denVertikalverstärker total übersteuert. Der Eingangsteilerschaltermuß dann nach links zurückgedreht werden, bis die vertikaleAuslenkung nur noch 3-8 cm hoch ist. Bei mehr als 160 Vssgroßer Signalamplitude ist unbedingt ein Tastteiler vorzuschal-ten. Verdunkelt sich die Strahllinie beim Anlegen des Signalssehr stark, ist wahrscheinlich die Periodendauer des Meßsignalswesentlich länger als der eingestellte Wert am TIME/DIV.-Schalter. Letzterer ist dann auf einen entsprechend größerenZeitkoeffizienten nach links zu drehen.

Die Zuführung des aufzuzeichnenden Signals an den Y-Eingangdes Oszilloskops ist mit einem abgeschirmten Meßkabel wiez.B. HZ32 und HZ34 direkt oder über einen Tastteiler 10:1geteilt möglich. Die Verwendung der genannten Meßkabel anhochohmigen Meßobjekten ist jedoch nur dann empfehlens-wert, wenn mit relativ niedrigen, sinusförmigen Frequenzen(bis etwa 50kHz) gearbeitet wird. Für höhere Frequenzen muß


Die Grundlagen der Signalaufzeichnung Bedienelemente

die Meß-Spannungsquelle niederohmig, d.h. an den Kabel-Wellenwiderstand (in der Regel 50Ω) angepaßt sein. Beson-ders bei der Übertragung von Rechteck- und Impulssignalen istdas Kabel unmittelbar am Y-Eingang des Oszilloskops miteinem Widerstand gleich dem Kabel-Wellenwiderstand abzu-schließen. Bei Benutzung eines 50Ω-Kabels wie z.B. HZ34 isthierfür von HAMEG der 50Ω-Durchgangsabschluß HZ22 er-hältlich. Vor allem bei der Übertragung von Rechtecksignalenmit kurzer Anstiegszeit werden ohne Abschluß an den Flankenund Dächern störende Einschwingverzerrungen sichtbar. Auchhöherfrequente (>100kHz) Sinussignale dürfen generell nurimpedanzrichtig abgeschlossen gemessen werden. Im allge-meinen halten Verstärker, Generatoren oder ihre Abschwächerdie Nenn-Ausgangsspannung nur dann frequenzunabhängigein, wenn ihre Anschlußkabel mit dem vorgeschriebenen Wi-derstand abgeschlossen wurden. Dabei ist zu beachten, daßman den Abschlußwiderstand HZ22 nur mit max. 2 Wattbelasten darf. Diese Leistung wird mit 10Veff oder - bei Sinus-signal - mit 28,3Vss erreicht.

Wird ein Tastteiler 10:1 oder 100:1 verwendet, ist kein Ab-schluß erforderlich. In diesem Fall ist das Anschlußkabel direktan den hochohmigen Eingang des Oszilloskops angepaßt. MitTastteiler werden auch hochohmige Spannungsquellen nurgeringfügig belastet (ca. 10MΩ II 16 pF bzw. 100MΩ II 7pF beiHZ53). Deshalb sollte, wenn der durch den Tastteiler auftreten-de Spannungsverlust durch eine höhere Empfindlichkeits-einstellung wieder ausgeglichen werden kann, nie ohne diesengearbeitet werden. Außer dem stellt die Längsimpedanz desTeilers auch einen gewissen Schutz für den Eingang desVertikalverstärkers dar. Infolge der getrennten Fertigung sindalle Tastteiler nur vorabgeglichen; daher muß ein genauerAbgleich am Oszilloskop vorgenommen werden (siehe,,Tastkopf-Abgleich”).

Standard-Tastteiler am Oszilloskop verringern mehr oder we-niger dessen Bandbreite; sie erhöhen die Anstiegszeit. Inallen Fällen, bei denen die Oszilloskop-Bandbreite voll genutztwerden muß (z.B. für Impulse mit steilen Flanken), raten wirdringend dazu, die Tastköpfe HZ51 (10:1), HZ52 (10:1 HF)und HZ54 (1:1 und 10:1) zu benutzen. Das erspart u.U. dieAnschaffung eines Oszilloskops mit größerer Bandbreite undhat den Vorteil, daß defekte Einzelteile bei HAMEG bestelltund selbst ausgewechselt werden können. Die genanntenTastköpfe haben zusätzlich zur niederfrequenten Kompen-sationseinstellung einen HF-Abgleich. Damit ist mit Hilfeeines auf 1MHz umschaltbaren Kalibrators, z.B. HZ60, eineGruppenlaufzeitkorrektur an der oberen Grenzfrequenz desOszilloskops möglich. Tatsächlich werden mit diesen Tastkopf-Typen Bandbreite und Anstiegszeit des HM303-6 kaum merk-lich geändert und die Wiedergabe-Treue der Signalform u.U.sogar noch verbessert. Auf diese Weise könnten spezifischeMängel im Impuls-Übertragungsverhalten nachträglich korri-giert werden.

Wenn ein Tastteiler 10:1 oder 100:1 verwendet wird,muß bei Spannungen über 400V immer DC-Eingangs-kopplung benutzt werden.

Bei AC-Kopplung tieffrequenter Signale ist die Teilung nichtmehr frequenzunabhängig. Impulse können Dachschräge zei-gen, Gleichspannungen werden unterdrückt - belasten aberden betreffenden Oszilloskop-Eingangskopplungskondensator.Dessen Spannungsfestigkeit ist max. 400V (DC + Spitze AC).Ganz besonders wichtig ist deshalb die DC-Eingangskopplungbei einem Tastteiler 100:1, der meist eine zulässige Spannungs-festigkeit von max. 1200V (DC + Spitze AC) hat. Zur Unterdrük-kung störender Gleichspannung darf aber ein Kondensatorentsprechender Kapazität und Spannungsfestigkeit vor denTastteiler geschaltet werden (z.B. zur Brummspannungs-messung).

Bei allen Tastteilern ist die zulässige Eingangswechsels-pannung oberhalb von 20kHz frequenzabhängig begrenzt.Deshalb muß die ,,Derating Curve” des betreffendenTastteilertyps beachtet werden.

Wichtig für die Aufzeichnung kleiner Signalspannungen ist dieWahl des Massepunktes am Prüfobjekt. Er soll möglichstimmer nahe dem Meßpunkt liegen. Andernfalls können evtl.vorhandene Ströme durch Masseleitungen oder Chassisteiledas Meßergebnis stark verfälschen. Besonders kritisch sindauch die Massekabel von Tastteilern. Sie sollen so kurz und dickwie möglich sein. Beim Anschluß des Tastteiler-Kopfes an eineBNC-Buchse sollte ein BNC-Adapter benutzt werden, der oftals Tastteiler-Zubehör mitgeliefert wird. Damit werden Masse-und Anpassungsprobleme eliminiert.

Das Auftreten merklicher Brumm- oder Störspannungen imMeßkreis (speziell bei einem kleinen Ablenkkoeffizienten) wirdmöglicherweise durch Mehrfach-Erdung verursacht, weil da-durch Ausgleichströme in den Abschirmungen der Meßkabelfließen können (Spannungsabfall zwischen den Schutzleiter-verbindungen, verursacht von angeschlossenen fremden Netz-geräten, z.B. Signalgeneratoren mit Störschutzkondensatoren).

Bedienelemente

Zur besseren Verfolgung der Bedienungshinweise ist das amEnde der Anleitung befindliche Frontbild zu beachten.

Die Frontplatte ist, wie bei allen HAMEG-Oszilloskopen üblich,entsprechend den verschiedenen Funktionen in Felder aufge-teilt. Oben rechts neben dem Bildschirm befindet sich der Netz-Tastenschalter (POWER) mit Symbolen für die Ein- (I) und Aus-Stellung (O) und die Netz-Anzeige (LED). Daneben sind diebeiden Drehknöpfe für Helligkeit (INTENS.) und Schärfe (FOCUS)angebracht. Die mit TRACE ROTATION (Strahldrehung) be-zeichnete Öffnung (für Schraubendreher) dient zur Strahldrehung.

Im mittleren und unteren Feld befinden sich:

Die Vertikalverstärkereingänge für Kanal I (CHI = Channel I) undKanal II (CHII = Channel II) mit den zugehörigen Eingangs-kopplungsschaltern DC-AC sowie GD und den Stellknöpfenfür die Y-Position (Y-POS. = vertikale Strahllage) beider Kanäle.Ferner kann Kanal II mit seiner INV.-Taste invertiert (umgepolt)werden. Zur Empfindlichkeitseinstellung der beiden Vertikal-verstärker dienen die in VOLTS/DIV. kalibrierten Teilerschalter.Die dort aufgesetzten kleinen Pfeilknöpfe rasten am Rechts-anschlag in Kalibrationsstellung CAL. ein und verringern dieEmpfindlichkeit bei maximaler Linksdrehung mehr als 2,5fach.So ist jede Empfindlichkeits-Zwischenstellung wählbar. JedemTeilerschalter ist eine Drucktaste (Y-MAG. x5) zugeordnet.Wird die Taste eingerastet, erhöht sich die Empfindlichkeit injeder Teilerschalterstellung um den Faktor 5. Unterhalb derTeilerschalter befinden sich drei Tasten für die Betriebsart-Umschaltung der Vertikalverstärker. Sie werden nachstehendnoch näher beschrieben.

Rechts davon sind die Einstellelemente für Zeitablenkung(TIME/DIV.) und Triggerung angeordnet. Sie werden nachste-hend im einzelnen erläutert. Mit dem TIME/DIV.-Zeitbasis-schalter werden die Zeitkoeffizienten in der Folge 1-2-5 ge-wählt. Zwischenwerte sind mit dem dort aufgesetzten kleinenPfeilknopf einstellbar. Er rastet am Rechtsanschlag in derKalibrationsstellung ein. Linksdrehung vergrößert den Zeit-koeffizienten 2,5fach. Wird die Taste X-MAG. x10 eingerastet,wird der Zeitkoeffizient um den Faktor 10 verringert.

Zur Triggerung gehören:- AT/NM-Taste zur Umschaltung von automatischer auf

Normaltriggerung,


Inbetriebnahme und Voreinstellungen

- LEVEL-Knopf zur Triggerpegeleinstellung,- SLOPE-Taste (/ \) zur Wahl der Triggerflankenrichtung,- TRIG. MODE- (Trigger) Kopplungsschalter

AC-DC-LF und TV,- ALT-Taste zur Wahl der alternierenden Triggerung von Kanal

I und Kanal II im alternierenden DUAL-Betrieb (immer inVerbindung mit automatischer Triggerung).

- ~ (Netztriggerung) wenn die AT/NM- und die ALT-Tastegedrückt sind (Netztriggerung immer mit Normaltriggerungkombiniert),

- TR-LED (leuchtet bei einsetzender Triggerung).- TRIG. EXT.-Taste zur Umschaltung von interner auf externe

Triggerung und die zugehörige BNC-Buchse für das Anlegeneiner Spannung zur externen Triggerung.

Ferner finden sich hier die Stellknöpfe für die X-Position (X-POS. = horizontale Strahllage) und die Holdoff-Zeit (HOLD OFF= Sperrzeit der Triggerung zwischen zwei aufeinanderfolgen-den Sägezahn-Starts). Mit der XY-Taste kann vom Zeitbasis-betrieb (Yt) auf den X-Y-Betrieb des HM303-6 umgeschaltetwerden.

Direkt unter dem Bildschirm befindet sich links dieKalibratorfrequenz-Taste CAL., mit der die Frequenz desKalibratorsignals von ca. 1kHz auf ca. 1MHz umgeschaltetwerden kann. Daneben liegt die Ausgangsbuchse für denKalibrator 0.2Vpp zum Abgleich von Tastteilern 10:1. Rechtssind die Buchsen für den COMPONENT TESTER mit derzugehörigen Drucktaste ON (Ein)/ OFF (Aus) angeordnet.

Alle Details sind so ausgelegt, daß auch bei Fehlbedienung keingrößerer Schaden entstehen kann. Die Drucktasten besitzenim wesentlichen nur Nebenfunktionen. Man sollte daher beiBeginn der Arbeiten darauf achten, daß keine der Tasteneingedrückt ist. Die Anwendung richtet sich nach dem jeweili-gen Bedarfsfall.

Der HM303-6 erfaßt alle Signale von Gleichspannung bis zueiner Frequenz von mindestens 35MHz (-3dB). Beisinusförmigen Vorgängen liegt die -6dB Grenze sogar bei50MHz. Die zeitliche Auflösung ist unproblematisch.

Beispielsweise wird bei ca. 50MHz und der kürzesten einstell-baren Ablenkzeit (10ns/cm) alle 2cm ein Kurvenzug geschrie-ben. Die Toleranz der angezeigten Werte beträgt in beidenAblenkrichtungen nur ±3%. Alle zu messenden Größen sinddaher relativ genau zu bestimmen. Jedoch ist zu berücksichti-gen, daß sich in vertikaler Richtung ab ca. 10MHz der Meßfeh-ler in Y-Richtung mit steigender Frequenz ständig vergrößert.Dies ist durch den Verstärkungsabfall des Meßverstärkersbedingt. Bei 18MHz beträgt der Abfall etwa 10%. Man mußdaher bei dieser Frequenz zum gemessenen Spannungswertca. 11% addieren. Da jedoch die Bandbreiten der Vertikal-verstärker differieren (normalerweise zwischen 35 und 38MHz),sind die Meßwerte in den oberen Grenzbereichen nicht soexakt definierbar. Hinzu kommt, daß oberhalb 35MHz mitsteigender Frequenz auch die Aussteuerbarkeit der Y-Endstufestetig abnimmt. Der Vertikalverstärker ist so ausgelegt, daß dieÜbertragungsgüte nicht durch eigenes Überschwingen beein-flußt wird.


Vor der ersten Inbetriebnahme muß die Verbindungzwischen Schutzleiteranschluß und dem Netz-Schutz-leiter vor jeglichen anderen Verbindungen hergestelltsein (Netzstecker also vorher anschließen).

Es wird empfohlen, bei Beginn der Arbeiten keine derTasten zu drücken und die 3 Bedienungsknöpfe mit

Pfeilen in ihre kalibrierte Stellung CAL. einzurasten. Dieauf den Knopfkappen angebrachten Striche sollen etwasenkrecht nach oben zeigen (Mitte des Einstellbereiches).Der TRIG. MODE-Schalter sollte in der obersten Stellung(AC) stehen.

Mit der roten Netztaste POWER wird das Gerät in Betriebgesetzt. Der Betriebszustand wird durch Aufleuchten einerLED angezeigt. Wird nach ca. 20 Sekunden Anheizzeit keinStrahl sichtbar, ist möglicherweise der INTENS.-Einsteller nichtgenügend aufgedreht, bzw. der Zeitbasis-Generator wird nichtausgelöst. Außerdem können auch die POS.-Einsteller ver-stellt sein. Es ist dann nochmals zu kontrollieren, ob entspre-chend den Hinweisen alle Knöpfe und Tasten in den richtigenPositionen stehen. Dabei ist besonders auf die Taste AT/NMzu achten. Ohne angelegte Meßspannung wird die Zeitlinie nurdann sichtbar, wenn sich diese Taste ungedrückt in der AT-Stellung (Automatische Triggerung) befindet. Erscheint nur einPunkt (Vorsicht, Einbrenngefahr!), ist wahrscheinlich die TasteXY gedrückt. Sie ist dann auszulösen. Ist die Zeitlinie sichtbar,wird am INTENS-Knopf eine mittlere Helligkeit und am KnopfFOCUS die maximale Schärfe eingestellt. Dabei sollte sich dieEingangskopplungs-Drucktaste GD (CH.I) in Raststellung GD(ground = Masse) befinden. Der Eingang ist dann aufgetrennt,damit eventuell am Eingang anliegende Signalspannungenunbelastet bleiben; denn der sonst mit dem Eingang verbunde-ne Vertikalverstärker wird kurzgeschlossen. Damit ist sicherge-stellt, daß keine Störspannungen von außen die Fokussierungbeeinflussen können.

Zur Schonung der Strahlröhre sollte immer nur mit jener Strahl-intensität gearbeitet werden, die Meßaufgabe und Umgebungs-beleuchtung gerade erfordern. Besondere Vorsicht ist beistehendem, punktförmigen Strahl geboten. Zu hell einge-stellt, kann dieser die Leuchtschicht der Röhre beschädigen.Ferner schadet es der Kathode der Strahlröhre, wenn dasOszilloskop oft kurz hintereinander aus- und eingeschaltetwird.

Strahldrehung TRACE ROTATION

Trotz Mumetall-Abschirmung der Bildröhre lassen sicherdmagnetische Einwirkungen auf die horizontale Strahl-lage nicht ganz vermeiden. Das ist abhängig von derAufstellrichtung des Oszilloskops am Arbeitsplatz. Dannverläuft die horizontale Strahllinie in Schirmmitte nichtexakt parallel zu den Rasterlinien. Die Korrektur weni-ger Winkelgrade ist an einem Potentiometer hinter dermit TRACE ROTATION bezeichneten Öffnung mit einemkleinen Schraubendreher möglich.

Tastkopf-Abgleich und Anwendung

Damit der verwendete Tastteiler die Form des Signals unver-fälscht wiedergibt, muß er genau an die Eingangsimpedanz desVertikalverstärkers angepaßt werden. Ein im HM303-6 einge-bauter Generator liefert hierzu ein Rechtecksignal mit sehrkurzer Anstiegszeit (<4ns am 0,2Vpp Ausgang) und Frequen-zen von ca. 1kHz oder 1MHz. Das Rechtecksignal kann derkonzentrischen Buchsen unterhalb des Bildschirms entnom-men werden. Die Buchse liefert 0.2Vss ±1% für Tastteiler10:1. Diese Spannung entspricht einer Bildschirmamplitudevon 4cm Höhe, wenn der Eingangsteilerschalter auf den Ab-lenkkoeffizienten 5mV/cm eingestellt ist. Der Innendurch-messer der Buchsen beträgt 4,9mm und entspricht dem (anBezugspotential liegenden) Außendurchmesser des Abschirm-rohres von modernen Tastköpfen der Serie F (internationalvereinheitlicht). Nur hierdurch ist eine extrem kurze Masse-verbindung möglich, die für hohe Signalfrequenzen und eineunverfälschte Kurvenform-Wiedergabe von nicht-sinusförmigenSignalen Voraussetzung ist.


Betriebsarten der Vertikalverstärker

Abgleich 1kHz

Dieser C-Trimmerabgleich (NF-Kompensation) kompensiert diekapazitive Belastung des Oszilloskop-Eingangs. Durch denAbgleich bekommt die kapazitive Teilung dasselbe Teiler-verhältnis wie die ohmsche Spannungsteilung. Dann ergibtsich bei hohen und niedrigen Frequenzen dieselbe Spannungs-teilung wie für Gleichspannung. Für Tastköpfe 1:1 oder auf 1:1umgeschaltete Tastköpfe ist dieser Abgleich weder nötig nochmöglich. Voraussetzung für den Abgleich ist die Parallelität derStrahllinie mit den horizontalen Rasterlinien (siehe ,,Strahl-drehung TRACE ROTATION“).

Tastteiler 10:1 an den INPUT CH I-Eingang anschließen, keineTaste drücken, Eingangskopplung auf DC stellen, Eingang-steiler auf 5mV/cm und TIME/DIV.-Schalter auf 0.2ms/cmschalten (beide Feinregler in Kalibrationsstellung CAL.), Tastkopfin die CALIBRATOR-Buchse einstecken

Auf dem Bildschirm sind 2 Wellenzüge zu sehen. Nun ist derNF-Kompensationstrimmer abzugleichen, dessen Lage derTastkopfinformation zu entnehmen ist. Mit dem beigegebenenIsolierschraubendreher ist der Trimmer so abzugleichen, bisdie oberen Dächer des Rechtecksignals exakt parallel zu denhorizontalen Rasterlinien stehen (siehe Bild 1kHz). Dann solltedie Signalhöhe 4cm ±1,2mm (= 3%) sein. Die Signalflankensind in dieser Einstellung unsichtbar.

Abgleich 1MHz

Ein HF-Abgleich ist bei den Tastköpfen HZ51, 52 und 54möglich. Diese besitzen Entzerrungsglieder (R-Trimmer in Kom-bination mit Kondensatoren), mit denen es möglich ist, denTastkopf auf einfachste Weise im Bereich der oberenGrenzfrequenz des Vertikalverstärkers optimal abzugleichen.Nach diesem Abgleich erhält man nicht nur die maximal mög-liche Bandbreite im Tastteilerbetrieb, sondern auch eine weit-gehend konstante Gruppenlaufzeit am Bereichsende. Dadurchwerden Einschwingverzerrungen (wie Überschwingen, Abrun-dung, Nachschwingen, Löcher oder Höcker im Dach) in derNähe der Anstiegsflanke auf ein Minimum begrenzt. Die Band-breite des Oszilloskops wird also bei Benutzung der TastköpfeHZ51, 52 und 54 ohne Inkaufnahme von Kurvenform-verzerrungen voll genutzt. Voraussetzung für diesen HF-Ab-gleich ist ein Rechteckgenerator mit kleiner Anstiegszeit (ty-pisch 4ns) und niederohmigem Ausgang (ca. 50Ω), der bei einerFrequenz von 1MHz eine Spannung von 0,2Vss abgibt. DerKalibratorausgang des HM303-6 erfüllt diese Bedingungen,wenn die CAL.-Taste gedrückt ist (1MHz).

Tastköpfe des Typs HZ51, 52 oder 54 an den INPUT CH I-Eingang anschließen, nur Kalibrator-Taste 1MHz drücken,Eingangskopplung auf DC, Eingangsteiler auf 5mV/cm undTIME/DIV.-Schalter auf 0.1µs/cm stellen (beide Feinregler inKalibrationsstellung CAL.). Tastkopf in Buchse 0.2Vpp einstek-ken. Auf dem Bildschirm ist ein Wellenzug zu sehen, dessenRechteckflanken jetzt auch sichtbar sind. Nun wird der HF-Abgleich durchgeführt. Dabei sollte man die Anstiegsflankeund die obere linke Impuls-Dachecke beachten.

Auch die Lage der Abgleichelemente für die HF-Kompensationist der Tastkopfinformation zu entnehmen.

Die Kriterien für den HF-Abgleich sind:

– Kurze Anstiegszeit, also eine steile Anstiegsflanke.– Minimales Überschwingen mit möglichst geradlinigem Dach,

somit ein linearer Frequenzgang.

Die HF-Kompensation sollte so vorgenommen werden, daßder Übergang von der Anstiegsflanke auf das Rechteckdachweder zu stark verrundet noch mit Überschwingen erfolgt.Tastköpfe mit einem HF-Abgleichpunkt sind, im Gegensatz zuTastköpfen mit mehreren Abgleichpunkten, naturgemäß einfa-cher abzugleichen. Dafür bieten mehrere HF-Abgleichpunkteden Vorteil, daß sie eine optimalere Anpassung zulassen.

Nach beendetem HF-Abgleich ist auch bei 1MHz die Signal-höhe am Bildschirm zu kontrollieren. Sie soll denselben Werthaben wie oben beim 1kHz-Abgleich angegeben.

Es wird darauf hingewiesen, daß die Reihenfolge erst 1kHz-,dann 1MHz-Abgleich einzuhalten ist, aber nicht wiederholtwerden muß, und daß die Kalibrator-Frequenzen 1kHz und1MHz nicht zur Zeit-Eichung verwendet werden können. Fer-ner weicht das Tastverhältnis vom Wert 1:1 ab. Voraussetzungfür einen einfachen und exakten Tastteilerabgleich (oder eineAblenkkoeffizientenkontrolle) sind horizontale Impulsdächer,kalibrierte Impulshöhe und Nullpotential am negativen Impuls-dach. Frequenz und Tastverhältnis sind dabei nicht kritisch.


Die gewünschte Betriebsart der Vertikalverstärker wird mitden 3 unterhalb der Teilerschalter befindlichen Tasten gewählt.Für Mono-Betrieb werden alle Tasten ausgerastet. Dann ist nurKanal I betriebsbereit.

Bei Mono-Betrieb mit Kanal II ist die Taste CH I/II zu drücken.Diese Taste trägt zusätzlich die Bezeichnung TRIG. I/II, weildamit gleichzeitig die Kanalumschaltung der Triggerung er-folgt.

Wird die Taste DUAL gedrückt, arbeiten beide Kanäle. Beidieser Tastenstellung erfolgt die Aufzeichnung zweier Vor-gänge nacheinander (alternate mode). Die Signalbilder ausbeiden Kanälen werden zwar nur abwechselnd einzeln dar-gestellt, sind aber bei schneller Zeitablenkung scheinbar bei-de gleichzeitig sichtbar. Für das Oszilloskopieren langsamverlaufender Vorgänge mit Zeitkoeffizienten ³1ms/cm ist die-se Betriebsart nicht geeignet. Das Schirmbild flimmert dannzu stark, oder es scheint zu springen. Drückt man noch dieTaste CHOP., werden beide Kanäle innerhalb einer Ablenk-periode mit einer hohen Frequenz ständig umgeschaltet (chopmode). Auch langsam verlaufende Vorgänge werden dannflimmerfrei aufgezeichnet. Für Oszillogramme mit höhererFolgefrequenz ist diese Art der Kanalumschaltung nicht sinn-voll.

Ist nur die Taste ADD gedrückt, werden die Signale beiderKanäle algebraisch addiert (I ±II). Ob sich hierbei die Summeoder die Differenz der Signalspannungen ergibt, hängt von derPhasenlage bzw. Polung der Signale selbst und von der Stel-lung der INV. (invertieren) -Taste ab.



Gleichphasige Eingangsspannungen:

INV.-Taste ungedrückt = Summe.INV.-Taste gedrückt = Differenz.

Gegenphasige Eingangsspannungen:

INV.-Taste ungedrückt = Differenz.INV.-Taste gedrückt = Summe.

In der ADD-Betriebsart ist die vertikale Strahllage von der Y-POS.-Einstellung beider Kanäle abhängig. Das heißt die Y.POS.-Einstellung wird addiert, kann aber nicht mit INV. (invertieren)beeinflußt werden.

Signalspannungen zwischen zwei hochliegenden Schaltungs-punkten werden oft im Differenzbetrieb beider Kanäle gemes-sen. Als Spannungsabfall an einem bekannten Widerstandlassen sich so auch Ströme zwischen zwei hochliegendenSchaltungsteilen bestimmen. Allgemein gilt, daß bei der Dar-stellung von Differenzsignalen die Entnahme der beiden Signals-pannungen nur mit Tastteilern absolut gleicher Impedanz undTeilung erfolgen darf. Für manche Differenzmessungen ist esvorteilhaft, die galvanisch mit dem Schutzleiter verbundenenMassekabel beider Tastteiler nicht mit dem Meßobjekt zuverbinden. Hierdurch können eventuelle Brumm- oderGleichtaktstörungen verringert werden.

XY-Betrieb

Für XY-Betrieb wird die Taste XY betätigt. Das X-Signal wirdüber den Eingang von Kanal I zugeführt. Eingangsteiler undFeinregler von Kanal I werden im XY-Betrieb für dieAmplitudeneinstellung in X-Richtung benutzt. Zur horizon-talen Positionseinstellung ist aber der X-POS.-Regler zu benut-zen. Der Y-Positionsregler von Kanal I ist im XY-Betrieb abge-schaltet. Max. Empfindlichkeit und Eingangsimpedanz sindnun in beiden Ablenkrichtungen gleich. Die X-MAG. (x10)Funktion ist im XY-Betrieb abgeschaltet. Die Grenzfrequenz inX-Richtung ist ≥2,5 MHz (-3dB). Jedoch ist zu beachten, daßschon ab 50 kHz zwischen X und Y eine merkliche, nachhöheren Frequenzen ständig zunehmende Phasendifferenzauftritt. Eine Umpolung des Y-Signals mit der INV.-Taste vonKanal II ist möglich!

Der XY-Betrieb mit Lissajous-Figuren erleichtert oder er-möglicht gewisse Meßaufgaben:

- Vergleich zweier Signale unterschiedlicher Frequenz oderNachziehen der einen Frequenz auf die Frequenz des ande-ren Signals bis zur Synchronisation. Das gilt auch noch fürganzzahlige Vielfache oder Teile der einen Signalfrequenz.

- Phasenvergleich zwischen zwei Signalen gleicher Frequenz.

Phasenvergleich mit Lissajous-Figur

Die folgenden Bilder zeigen zwei Sinus-Signale gleicher Fre-quenz und Amplitude mit unterschiedlichen Phasenwinkeln.

Die Berechnung des Phasenwinkels oder der Phasen-verschiebung zwischen den X- und Y-Eingangsspannungen(nach Messung der Strecken a und b am Bildschirm) ist mit den

folgenden Formeln und einem Taschenrechner mit Winkel-funktionen ganz einfach, und übrigens unabhängig von denAblenkamplituden auf dem Bildschirm, durchzuführen.

Hierbei muß beachtet werden:

- Wegen der Periodizität der Winkelfunktionen sollte dierechnerische Auswertung auf Winkel ≤90° begrenzt wer-den. Gerade hier liegen die Vorteile der Methode.

- Keine zu hohe Meßfrequenz benutzen. Oberhalb 220kHzkann die gegenseitige Phasenverschiebung der beidenOszilloskop-Verstärker des HM303-6 im XY-Betrieb einenWinkel von 3° überschreiten.

- Aus dem Schirmbild ist nicht ohne weiteres ersichtlich, obdie Testspannung gegenüber der Bezugsspannung vor-oder nacheilt. Hier kann ein CR-Glied vor dem Testspannungs-eingang des Oszilloskops helfen. Als R kann gleich der1MΩ-Eingangswiderstand dienen, so daß nur ein passen-der Kondensator C vorzuschalten ist. Vergrößert sich dieÖffnungsweite der Ellipse (gegenüber kurzgeschlossenemC), dann eilt die Testspannung vor und umgekehrt. Das giltaber nur im Bereich bis 90° Phasenverschiebung. Deshalbsollte C genügend groß sein und nur eine relativ kleine,gerade gut beobachtbare Phasenverschiebung bewirken.

Falls im XY-Betrieb beide Eingangsspannungen fehlen oderausfallen, wird ein sehr heller Leuchtpunkt auf dem Bild-schirm abgebildet. Bei zu hoher Helligkeitseinstellung (INTENS-Knopf) kann dieser Punkt in die Leuchtschicht einbrennen,was entweder einen bleibenden Helligkeitsverlust oder, imExtremfall, eine vollständige Zerstörung der Leuchtschicht andiesem Punkt verursacht.

Phasendifferenz-Messungim Zweikanal-Betrieb

Eine größere Phasendifferenz zwischen zwei Eingangs-signalen gleicher Frequenz und Form läßt sich sehr einfachim Zweikanalbetrieb (Taste DUAL gedrückt) am Bildschirmmessen. Die Zeitablenkung wird dabei von dem Signalgetriggert, das als Bezug (Phasenlage 0) dient. Das andereSignal kann dann einen vor- oder nacheilenden Phasen-winkel haben. Für Frequenzen ≥1kHz wird alternierendeKanalumschaltung gewählt; für Frequenzen <1kHz ist derChopper-Betrieb geeigneter (weniger Flackern). Die Ablese-genauigkeit wird hoch, wenn auf dem Schirm nicht viel mehrals eine Periode und etwa gleiche Bildhöhe beider Signaleeingestellt wird. Zu dieser Einstellung können ohne Einflußauf das Ergebnis auch die Feinregler für Amplitude undZeitablenkung und der LEVEL-Knopf benutzt werden. BeideZeitlinien werden vor der Messung mit den Y-POS.-Knöpfenauf die horizontale Raster-Mittellinie eingestellt. Beisinusförmigen Signalen beobachtet man die Nulldurchgänge;die Sinuskuppen sind weniger geeignet. Ist ein Sinussignaldurch geradzahlige Harmonische merklich verzerrt (Halb-wellen nicht spiegelbildlich zur X-Achse) oder wenn eineOffset-Gleichspannung vorhanden ist, empfiehlt sich AC-Kopplung für beide Kanäle. Handelt es sich um Impulssignalegleicher Form, liest man an steilen Flanken ab.


Triggerung und Zeitablenkung

Phasendifferenzmessung im Zweikanalbetrieb

t = Horizontalabstand der Nulldurchgänge in cm.T = Horizontalabstand für eine Periode in cm.

Im Bildbeispiel ist t = 3cm und T = 10cm. Daraus errechnet sicheine Phasendifferenz in Winkelgraden von

oder in Bogengrad ausgedrückt

Relativ kleine Phasenwinkel bei nicht zu hohen Frequenzenlassen sich genauer im XY-Betrieb mit Lissajous-Figur messen.

Messung einer Amplitudenmodulation

Die momentane Amplitude u im Zeitpunkt t einer HF-Träger-spannung, die durch eine sinusförmige NF-Spannung unverzerrtamplitudenmoduliert ist, folgt der Gleichung

Hierin istUT = unmodulierte Trägeramplitude,ΩΩΩΩΩ = 2πππππF = Träger-Kreisfrequenz,ωωωωω = 2πππππf = Modulationskreisfrequenz,m = Modulationsgrad (i.a. ≤ 1 100%).

Neben der Trägerfrequenz F entstehen durch die Modulationdie untere Seitenfrequenz F-f und die obere SeitenfrequenzF+f.

Figur 1Spektrumsamplituden und -frequenzen bei AM (m = 50%)

Das Bild der amplitudenmodulierten HF-Schwingung kann mitdem Oszilloskop sichtbar gemacht und ausgewertet werden,wenn das Frequenzspektrum innerhalb der Oszilloskop-Band-breite liegt. Die Zeitbasis wird so eingestellt, daß mehrereWellenzüge der Modulationsfrequenz sichtbar sind. Genaugenommen sollte mit Modulationsfrequenz (vom NF-Genera-

tor oder einem Demodulator) extern getriggert werden). Inter-ne Triggerung ist unter Zuhilfenahme des Zeit-Feinstellers oftmöglich.

Figur 2Amplitudenmodulierte Schwingung: F = 1MHz; f = 1kHz;m = 50%; UT = 28,3mVeff.

Oszilloskop-Einstellung für ein Signal entsprechend Figur 2:Keine Taste drücken. Y: CH I; 20mV/cm; AC.TIME/DIV.: 0.2ms/cm.Triggerung: NM (NORMAL); AC; int. mit Zeit-Feinsteller (oderexterne Triggerung).

Liest man die beiden Werte a und b vom Bildschirm ab, soerrechnet sich der Modulationsgrad aus

Hierin ist a = UT (1+m) und b = UT (1-m).

Bei der Modulationsgradmessung können die Feinstellknöpfefür Amplitude und Zeit beliebig verstellt sein. Ihre Stellung gehtnicht in das Ergebnis ein.


Die zeitliche Änderung einer zu messenden Spannung (Wechsel-spannung) ist im Yt-Betrieb darstellbar. Hierbei lenkt dasMeßsignal den Elektronenstrahl in Y-Richtung ab, während derZeitablenkgenerator den Elektronenstrahl mit einer konstan-ten, aber wählbaren Geschwindigkeit von links nach rechtsüber den Bildschirm bewegt (Zeitablenkung).

Im allgemeinen werden sich periodisch wiederholendeSpannungsverläufe mit sich periodisch wiederholender Zeitab-lenkung dargestellt. Um eine „stehende“ auswertbare Darstel-lung zu erhalten, darf der jeweils nächste Start der Zeitab-lenkung nur dann erfolgen, wenn die gleiche Position (Span-nungshöhe und Flankenrichtung) des Signalverlaufes vorliegt,an dem die Zeitablenkung auch zuvor ausgelöst (getriggert)wurde. Eine Gleichspannung kann folglich nicht getriggertwerden, was aber auch nicht erforderlich ist, da eine zeitlicheÄnderung nicht erfolgt.

Die Triggerung kann durch das Meßsignal selbst (interneTriggerung) oder durch eine extern zugeführte, mit demMeßsignal synchrone, Spannung erfolgen (externe Triggerung).Die Triggerspannung muß eine gewisse Mindestamplitudehaben, damit die Triggerung überhaupt einsetzt. Diesen Wertnennt man Triggerschwelle. Sie wird mit einem Sinussignalbestimmt. Wird die Triggerspannung intern dem Meßsignalentnommen, kann als Triggerschwelle die vertikale Bildschirm-höhe in mm angegeben werden, bei der die Triggerung geradeeinsetzt, das Signalbild stabil steht und die TR-LED zu leuchtenbeginnt. Die interne Triggerschwelle beim HM303-6 ist mit≤5mm spezifiziert. Wird die Triggerspannung extern zugeführt,



ist sie an der TRIG. EXT.-Buchse in Vss zu messen. In gewissenGrenzen kann die Triggerspannung viel höher sein als an derTriggerschwelle. Im allgemeinen sollte der 20fache Wertnicht überschritten werden.

Der HM303-6 hat zwei Trigger-Betriebsarten, die nachstehendbeschrieben werden.

Automatische Spitzenwert-Triggerung

Steht die Taste AT/NM ungedrückt in Stellung AT (AutomaticTriggering), wird die Zeitablenkung auch dann periodisch aus-gelöst, wenn keine Meßwechselspannung oder externeTriggerwechselspannung anliegt. Ohne Meßwechselspannungsieht man dann eine Zeitlinie (von der ungetriggerten, alsofreilaufenden Zeitablenkung), die auch eine Gleichspannunganzeigen kann.

Bei anliegender Meßspannung beschränkt sich die Bedienungim wesentlichen auf die richtige Amplituden- und Zeitbasis-Einstellung bei immer sichtbarem Strahl. Der LEVEL-Einstellerist bei automatischer Spitzenwert-Triggerung wirksam. DerLEVEL-Einstellbereich stellt sich automatisch auf die Spitze-Spitze-Amplitude des gerade angelegten Signals ein und wirddamit unabhängiger von der Signal-Amplitude und -Form. Bei-spielsweise darf sich das Tastverhältnis von rechteckförmigenSpannungen zwischen 1 : 1 und 100 : 1 ändern, ohne daß dieTriggerung ausfällt.

Es ist dabei unter Umständen erforderlich, daß der LEVEL-Einsteller fast an den Anschlag zu stellen ist. Bei der nächstenMessung kann es erforderlich werden, den LEVEL-Einstellerauf die Bereichsmitte zu stellen.

Diese Einfachheit der Bedienung empfiehlt die automatischeSpitzenwert-Triggerung für alle unkomplizierten Meßaufgaben.Sie ist aber auch die geeignete Betriebsart für den „Einstieg“bei diffizilen Meßproblemen, nämlich dann, wenn das Meßsignalselbst in Bezug auf Amplitude, Frequenz oder Form nochweitgehend unbekannt ist.

Mit automatischer Spitzenwert-Triggerung werden alle Para-meter voreingestellt, dann kann der Übergang auf Normaltrig-gerung erfolgen.

Die automatische Spitzenwert-Triggerung ist unabhängig vonder Triggerquelle und ist sowohl bei interner wie auch externerTriggerung anwendbar. Sie arbeitet oberhalb 20Hz.

In Kombination mit alternierender Triggerung (Taste ALT. ge-drückt) wird die Spitzenwerterfassung abgeschaltet, währenddie Triggerautomatik erhalten bleibt. Der LEVEL-Einsteller istdann unwirksam (Triggerpunkt 0 Volt).

Normaltriggerung

Mit Normaltriggerung (gedrückte Taste AT/NM) und passen-der LEVEL-Einstellung kann die Auslösung, bzw. Triggerungder Zeitablenkung an jeder Stelle einer Signalflanke erfolgen.Der mit dem LEVEL-Knopf erfaßbare Triggerbereich ist starkabhängig von der Amplitude des Triggersignals. Ist bei internerTriggerung die Bildhöhe kleiner als 1cm, erfordert die Einstel-lung wegen des kleinen Fangbereichs etwas Feingefühl.

Bei falscher LEVEL-Einstellung ist der Bildschirm dunkel.

Mit Normaltriggerung sind auch komplizierte Signale triggerbar.Bei Signalgemischen ist die Triggermöglichkeit abhängig vongewissen periodisch wiederkehrenden Pegelwerten, die u.U.erst bei gefühlvollem Drehen des LEVEL-Knopfes gefundenwerden. Weitere Hilfsmittel zur Triggerung sehr schwieriger

Signale sind der Zeit-Feinstellknopf und die HOLDOFF-Zeit-einstellung, die weiter unten besprochen wird.

Flankenrichtung

Die Triggerung kann bei automatischer und bei Normal-triggerung durch eine steigende oder eine fallendeTriggerspannungsflanke ausgelöst werden. Die Flanken-richtung ist mit der Taste SLOPE wählbar. Das / -Symbol(ungedrückte Taste) bedeutet eine Flanke, die vom negativenPotential kommend zum positiven Potential ansteigt. Das hatmit Null- oder Massepotential und absoluten Spannungs-werten nichts zu tun. Die positive Flankenrichtung kann auchim negativen Teil einer Signalkurve liegen. Eine fallendeFlanke ( \ -Symbol) löst die Triggerung sinngemäß aus, wenndie Taste SLOPE gedrückt ist. Dies gilt bei automatischer undbei Normaltriggerung.

Triggerkopplung

Die Ankopplungsart und der Durchlaß-Frequenzbereich desTriggersignals kann am TRIG. MODE-Umschalter gewähltwerden.

AC: Triggerbereich <20Hz bis 100MHz.Dies ist die am häufigsten zum Triggern benutzte Kopplungs-art. Unterhalb 20Hz und oberhalb 100MHz steigt dieTriggerschwelle zunehmend an.

DC: Triggerbereich 0 bis 100MHz.DC-Triggerung ist dann zu empfehlen, wenn bei ganz lang-samen Vorgängen auf einen bestimmten Pegelwert desMeßsignals getriggert werden soll oder wenn impulsartigeSignale mit sich während der Beobachtung ständig ändern-den Tastverhältnissen dargestellt werden müssen.Bei interner DC- oder LF-Triggerkopplung sollte immermit Normaltriggerung und LEVEL-Einstellung gearbei-tet werden.

LF: Triggerbereich 0 bis 1,5kHz (Tiefpaß).Die LF-Stellung ist häufig für niederfrequente Signale bes-ser geeignet als die DC-Stellung, weil Rauschgrößen inner-halb der Triggerspannung stark unterdrückt werden. Dasvermeidet oder verringert im Grenzfall Jittern oder Doppel-schreiben, insbesondere bei sehr kleinen Eingangs-spannungen. Oberhalb 1,5kHz steigt die Triggerschwellezunehmend an.

TV (Videosignal-Triggerung)

Steht der TRIG. MODE-Umschalter in Stellung TV, wird derTV-Synchronimpuls-Separator wirksam. Er trennt dieSynchronimpulse vom Bildinhalt und ermöglicht eine vonBildinhaltänderungen unabhängige Triggerung von Video-signalen.

Abhängig vom Meßpunkt, sind Videosignale (FBAS- bzw. BAS-Signale = Farb-Bild-Austast-Synchron-Signale) als positiv odernegativ gerichtetes Signal zu messen. Nur bei richtiger Einstel-lung der SLOPE-Taste ( ) werden die Synchronimpulse vomBildinhalt getrennt. Die Flankenrichtung der Vorderflankeder Synchronimpulse ist für die Einstellung der SLOPE-Tastemaßgebend; dabei darf die Invertierungs-Taste (INV.) nichtgedrückt sein. Ist die Spannung der Synchronimpulse amMeßpunkt positiver als der Bildinhalt, muß sich die SLOPE-Taste in Stellung / (ungedrückt) befinden. Befinden sich dieSynchronimpulse unterhalb des Bildinhalts, ist deren Vorder-flanke fallend (negativ). Dann muß sich die SLOPE-Taste inStellung \ (gedrückt) befinden. Bei falscher Flankenrichtungs-wahl erfolgt die Darstellung unstabil bzw. ungetriggert, da dannder Bildinhalt die Triggerung auslöst.



Die Videosignaltriggerung muß im Automatikbetrieb erfol-gen. Bei interner Triggerung muß die Signalhöhe der Synchron-impulse mindestens 5mm betragen. Bei gedrückter AT/NM-Taste kann die Videotriggerung nicht korrekt arbeiten.

Das Synchronsignal besteht aus Zeilen- und Bildsynchron-impulsen, die sich unter anderem auch durch ihre Pulsdauerunterscheiden. Sie beträgt bei Zeilensynchronimpulsen ca. 5µsvon 64µs für eine Zeile. Bildsynchronimpulse bestehen ausmehreren Pulsen, die jeweils ca. 28µs lang sind und mit jedemHalbbildwechsel im Abstand von 20ms vorkommen. BeideSynchronimpulsarten unterscheiden sich somit durch ihre Zeit-dauer und durch ihre Wiederholfrequenz. Es kann sowohl mitZeilen- als auch mit Bildsynchronimpulsen getriggert werden.

Die Umschaltung zwischen Bild- und Zeilen-Synchronimpuls-Triggerung erfolgt bei TV-Triggerung automatisch durch denTIME/DIV.-Schalter.

In den Stellungen von .2s/div. bis 1ms/div. erfolgt dieTriggerung auf Bildsynchronimpulse.

Im Bereich von .5ms/div. bis .1µs/div wird mit den Zeilen-synchronimpulsen getriggert.

Bildsynchronimpuls-Triggerung

Es ist ein dem Meßzweck entsprechender Zeitkoeffizient amTIME/DIV.-Schalter zu wählen. In der 2ms/div.-Stellung wirdein vollständiges Halbbild dargestellt. Am linken Bildrand istder auslösende Bildsynchronimpuls und am rechten Bild-schirmrand der, aus mehreren Pulsen bestehende, Bild-synchronimpuls für das nächste Halbbild zu sehen. Das näch-ste Halbbild wird unter diesen Bedingungen nicht dargestellt.Der diesem Halbbild folgende Bildsynchronimpuls löst erneutdie Triggerung und die Darstellung aus. Bei Linksanschlag desHOLD OFF-Einstellers wird unter diesen Bedingungen jedes 2.Halbbild angezeigt. Auf welches Halbbild getriggert wird, un-terliegt dem Zufall. Durch kurzzeitiges Unterbrechen derTriggerung (z.B. TRIG. EXT. ein- und ausrasten) kann auchzufällig auf das andere Halbbild getriggert werden. Eine X-Dehnung der Darstellung kann durch Drücken der X-MAG. x10-Taste erreicht werden; damit werden einzelne Zeilen er-kennbar. Vom Bildsynchronimpuls ausgehend kann eine X-Dehnung auch mit dem TIME/DIV.-Knopf vorgenommen wer-den, in dem dieser bis zur 1ms/div.-Stellung nach rechtsgedreht wird. Allerdings ergibt sich dadurch eine scheinbarungetriggerte Darstellung, weil dann jedes Halbbild zu sehenist. Dies ist durch den Versatz der Zeilensynchronimpulsebedingt, der zwischen den beiden Halbbildern eine halbe Zei-lenlänge beträgt.

Zeilensynchronimpuls-Triggerung

Zur Zeilentriggerung muß sich der TIME/DIV.-Schalter imBereich von .5ms/div. bis .1µs/div. befinden. Um einzelneZeilen darstellen zu können, ist die TIME/DIV.-Schalterstellungvon 10µs/div. empfehlenswert. Es werden dann ca. 1½Zeilen sichtbar.

Im allgemeinen hat das komplette Videosignal einen starkenGleichspannungsanteil. Bei konstantem Bildinhalt (z.B. Test-bild oder Farbbalkengenerator) kann der Gleichspannungs-anteil ohne weiteres durch AC-Eingangskopplung des Oszil-loskop-Verstärkers unterdrückt werden. Bei wechselndemBildinhalt (z.B. normales Programm) empfiehlt sich aber DC-Eingangskopplung, weil das Signalbild sonst mit jeder Bild-inhaltänderung die vertikale Lage auf dem Bildschirm ändert.

Mit dem Y-POS.-Knopf kann der Gleichspannungsanteil im-mer so kompensiert werden, daß das Signalbild in der

Bildschirmrasterfläche liegt. Das komplette Videosignal soll-te bei DC-Kopplung eine vertikale Höhe von 6cm nicht über-schreiten.

Die Sync-Separator-Schaltung wirkt ebenso bei externerTriggerung. Selbstverständlich muß der Spannungsbereich(0,3Vss bis 3Vss) für die externe Triggerung eingehaltenwerden. Ferner ist auf die richtige Flankenrichtung zu achten,die ja bei externer Triggerung nicht mit der Richtung desSignal-Synchronimpulses übereinstimmen muß. Beides kannleicht kontrolliert werden, wenn die externe Triggerspannungselbst erst einmal (bei interner Triggerung) dargestellt wird.

Netztriggerung

Zur Triggerung mit Netzfrequenz müssen die Tasten AT/NMund ALT eingerastet (gedrückt) sein (~ -Symbol). Dann wird eineSpannung aus dem Netzteil als netzfrequentes Triggersignal (50/60Hz) genutzt und es liegt Normaltriggerung vor.

Diese Triggerart ist unabhängig von Amplitude und Frequenzdes Y-Signals und empfiehlt sich für alle Signale, die netz-synchron sind. Dies gilt ebenfalls in gewissen Grenzen fürganzzahlige Vielfache oder Teile der Netzfrequenz. DieNetztriggerung erlaubt eine Signaldarstellung auch unterhalbder Triggerschwelle. Sie ist deshalb u.a. besonders geeignetzur Messung kleiner Brummspannungen von Netzgleichrich-tern oder netzfrequenten Einstreuungen in eine Schaltung.

Mit der SLOPE-Taste wird bei Netztriggerung nicht zwischensteigender oder fallender Flanke, sondern zwischen der positi-ven und der negativen Halbwelle gewählt (evtl. Netzsteckerumpolen). Die automatisch vorgegebene Normaltriggerungermöglicht es, den Triggerpunkt mit dem LEVEL-Einsteller übereinen gewissen Bereich der gewählten Halbwelle zu verschie-ben.

Netzfrequente magnetische Einstreuungen in eine Schaltungkönnen mit einer Spulensonde nach Richtung (Ort) und Ampli-tude untersucht werden. Die Spule sollte zweckmäßig mitmöglichst vielen Windungen dünnen Lackdrahtes auf einenkleinen Spulenkörper gewickelt und über ein geschirmtesKabel an einen BNC-Stecker (für den Oszilloskop-Eingang)angeschlossen werden. Zwischen Stecker- und Kabel-Innen-leiter ist ein kleiner Widerstand von mindestens 100Ω einzu-bauen (Hochfrequenz-Entkopplung). Es kann zweckmäßig sein,auch die Spule außen statisch abzuschirmen, wobei keineKurzschlußwindungen auftreten dürfen. Durch Drehen derSpule in zwei Achsrichtungen lassen sich Maximum und Mini-mum am Meßort feststellen.

Alternierende Triggerung

Mit alternierender Triggerung (Taste ALT gedrückt) kann nurbei alternierendem DUAL-Betrieb auch von beiden Kanälengleichzeitig intern getriggert werden. Die beiden Signal-frequenzen können dabei zueinander asynchron sein; aller-dings kann die Phasendifferenz nicht mehr ermittelt werden.Zur Vermeidung von Triggerproblemen, bedingt durch Gleich-spannungsanteile, ist AC-Eingangskopplung für beide Kanäleempfehlenswert.

Die interne Triggerquelle wird bei alternierender Triggerungentsprechend der alternierenden Kanalumschaltung nach je-dem Zeitablenkvorgang umgeschaltet. Daher muß die Amplitu-de beider Signale für die Triggerung ausreichen.

Mit der Umschaltung auf alternierende Triggerung wird dieSpitzenwerterfassung bei automatischer Triggerung (AT) ab-geschaltet. Der Triggerpunkt beträgt dann 0 Volt und derLEVEL-Einsteller ist wirkungslos. Normaltriggerung wird in


Triggerung und Zeitablenkung Komponenten-Test

Verbindung mit alternierender Triggerung nicht ermög-licht. Bei gedrückter AT/NM - und ALT- Taste liegtNetztriggerung (~) vor.

Externe Triggerung

Durch Drücken der Taste EXT. wird die interne Triggerungabgeschaltet. Über die BNC-Buchse TRIG. EXT. kann jetztextern getriggert werden, wenn dafür eine Spannung von0,3Vss bis 3Vss zur Verfügung steht, die synchron zumMeßsignal ist. Diese Triggerspannung darf durchaus eine völligandere Kurvenform als das Meßsignal haben. Die Triggerungist in gewissen Grenzen sogar mit ganzzahligen Vielfachenoder Teilen der Meßfrequenz möglich; Phasenstarrheit istallerdings Bedingung. Es ist aber zu beachten, daß Meßsignalund Triggerspannung trotzdem einen Phasenwinkel aufweisenkönnen. Ein Phasenwinkel von z.B. 180° wirkt sich dann so aus,daß trotz ungedrückter SLOPE-Taste (steigende Flanke löst dieTriggerung aus) die Darstellung des Meßsignals mit einernegativen Flanke beginnt.

Auch bei externer Triggerung wird die Triggerspannung über dieTriggerkopplung geführt. Der einzige Unterschied zur internenTriggerung besteht darin, daß die Ankopplung der Trigger-spannung über einen Kondensator erfolgt. Damit beträgt beiallen Triggerkopplungsarten die untere Grenzfrequenz ca. 20Hz.

Die Eingangsimpedanz der Buchse TRIG. EXT. liegt bei etwa100kΩ II 10pF. Die maximale Eingangsspannung ist 100V(DC+Spitze AC).

Triggeranzeige

Die der SLOPE-Taste zugeordnete mit TR bezeichnete LEDleuchtet sowohl bei automatischer als auch bei Normaltriggerungauf, wenn folgende Bedingungen erfüllt werden:

1. Das interne bzw. externe Triggersignal muß in ausreichen-der Amplitude am Triggerkomparator anliegen.

2. Die Referenzspannung am Komparator (Triggerpunkt) mußauf einen Wert eingestellt sein, der es erlaubt, daß Signal-flanken den Triggerpunkt unter- und überschreiten.

Dann stehen Triggerimpulse am Komparatorausgang für denStart der Zeitbasis und für die Triggeranzeige zur Verfügung.Die Triggeranzeige erleichtert die Einstellung und Kontrolle derTriggerbedingungen, insbesondere bei sehr niederfrequenten(Normaltriggerung verwenden) oder sehr kurzen impulsför-migen Signalen.

Die triggerauslösenden Impulse werden durch die Trigger-anzeige ca. 100ms lang gespeichert und angezeigt. Bei Signa-len mit extrem langsamer Wiederholrate ist daher das Auf-leuchten der LED mehr oder weniger impulsartig. Außerdemblitzt dann die Anzeige nicht nur beim Start der Zeitablenkungam linken Bildschirmrand auf, sondern - bei Darstellung mehre-rer Kurvenzüge auf dem Schirm - bei jedem Kurvenzug.

Holdoff-Zeiteinstellung

Wenn bei äußerst komplizierten Signalgemischen auch nachmehrmaligem gefühlvollen Durchdrehen des LEVEL-Knopfesbei Normaltriggerung kein stabiler Triggerpunkt gefundenwird, kann in vielen Fällen der Bildstand durch Betätigung desHOLD OFF-Knopfes erreicht werden.

Mit dieser Einrichtung kann die Sperrzeit der Triggerungzwischen zwei Zeit-Ablenkperioden im Verhältnis von ca. 10:1kontinuierlich vergrößert werden. Triggerimpulse die innerhalbdieser Sperrzeit auftreten, können den Start der Zeitbasis nicht

auslösen. Besonders bei Burst-Signalen oder aperiodischenImpulsfolgen gleicher Amplitude kann der Beginn derTriggerphase dann auf den jeweils günstigsten oder erforderli-chen Zeitpunkt eingestellt werden.

Ein stark verrauschtes oder ein durch eine höhere Fre-quenz gestörtes Signal wird manchmal doppelt darge-stellt. Unter Umständen läßt sich mit der LEVEL-Einstel-lung nur die gegenseitige Phasenverschiebung beein-flussen, aber nicht die Doppeldarstellung. Die zur Aus-wertung erforderliche stabile Einzeldarstellung des Si-gnals ist aber durch die Vergrößerung der HOLD OFF-Zeit leicht zu erreichen. Hierzu ist der HOLD OFF-Knopflangsam nach rechts zu drehen, bis nur noch ein Signalabgebildet wird.

Eine Doppeldarstellung ist bei gewissen Impulssignalen mög-lich, bei denen die Impulse abwechselnd eine kleine Differenzder Spitzenamplituden aufweisen. Nur eine ganz genaue LEVEL-Einstellung ermöglicht die Einzeldarstellung. Der Gebrauch desHOLD OFF-Knopfes vereinfacht auch hier die richtige Einstel-lung.

Nach Beendigung dieser Arbeit sollte der HOLD OFF-Knopfunbedingt wieder auf Linksanschlag zurückgedreht werden,weil sonst u.U. die Bildhelligkeit drastisch reduziert ist. DieArbeitsweise ist aus folgenden Abbildungen ersichtlich.

Abb. 1 zeigt das Schirmbild bei Linksanschlag des HOLD-OFF-Ein-stellknopfes (Grundstellung). Da verschiedene Teile des Kurven-zuges angezeigt werden, wird kein stehendes Bild dargestellt(Doppelschreiben).

Abb. 2 Hier ist die Hold-off-Zeit so eingestellt, daß immer die gleichenTeile des Kurvenzuges angezeigt werden. Es wird ein stehen-des Bild dargestellt.

Komponenten-Test

Der HM303-6 hat einen eingebauten Komponenten-Tester, derdurch Drücken der COMP. TESTER-Taste sofort betriebsbereitist. Der zweipolige Anschluß des zu prüfenden Bauelementeserfolgt über die zugeordneten Buchsen (rechts unter dem Bild-schirm). Bei gedrückter COMP. TESTER-Taste (ON) sind sowohldie Y-Vorverstärker wie auch der Zeitbasisgenerator abgeschaltet.Jedoch dürfen Signalspannungen an den drei Front-BNC-Buch-sen weiter anliegen, wenn einzelne nicht in Schaltungen befind-liche Bauteile (Einzelbauteile) getestet werden. Nur in diesemFall müssen die Zuleitungen zu den BNC-Buchsen nicht gelöstwerden (siehe ,,Tests direkt in der Schaltung”). Außer den


Komponententest

INTENS.-, FOCUS- und X-POS.-Einstellern sowie der X-MAG.-Taste (darf nicht eingerastet sein) haben die übrigenOszilloskop-Einstellungen keinen Einfluß auf diesen Testbe-trieb. Für die Verbindung des Testobjekts mit den COMP.TESTER-Buchsen sind zwei einfache Meßschnüre mit 4mm-Bananensteckern erforderlich. Nach beendetem Test kanndurch Auslösen der COMP. TESTER-Taste der Oszilloskop-Betrieb übergangslos fortgesetzt werden.

Wie im Abschnitt SICHERHEIT beschrieben, sind alleMeßanschlüsse (bei einwandfreiem Betrieb) mit demNetzschutzleiter verbunden, also auch die COMP. TE-STER-Buchsen. Für den Test von Einzelbauteilen (nichtin Geräten bzw. Schaltungen befindlich) ist dies ohneBelang, da diese Bauteile nicht mit dem Netzschutz-leiter verbunden sein können.

Sollen Bauteile getestet werden die sich in Test-schaltungen bzw. Geräten befinden, müssen die Schal-tungen bzw. Geräte unter allen Umständen vorher strom-los gemacht werden. Soweit Netzbetrieb vorliegt istauch der Netzstecker des Testobjektes zu ziehen. Damitwird sichergestellt, daß eine Verbindung zwischenOszilloskop und Testobjekt über den Schutzleiter ver-mieden wird. Sie hätte falsche Testergebnisse zur Fol-ge.

Nur entladene Kondensatoren dürfen getestet werden!

Das Testprinzip ist von bestechender Einfachheit. Ein imHM303-6 befindlicher Sinusgenerator erzeugt eine Sinus-spannung, deren Frequenz 50Hz (±10%) beträgt. Sie speisteine Reihenschaltung aus Prüfobjekt und eingebauten Wider-stand. Die Sinusspannung wird zur Horizontalablenkung undder Spannungsabfall am Widerstand zur Vertikalablenkungbenutzt.

Ist das Prüfobjekt eine reelle Größe (z.B. ein Wider-stand), sind beide Ablenkspannungen phasengleich. Aufdem Bildschirm wird ein mehr oder weniger schrägerStrich dargestellt. Ist das Prüfobjekt kurzgeschlossen,steht der Strich senkrecht. Bei Unterbrechung oderohne Prüfobjekt zeigt sich eine waagerechte Linie. DieSchrägstellung des Striches ist ein Maß für denWiderstandswert.

Damit lassen sich ohmische Widerstände zwischen 20ΩΩΩΩΩ und4,7kΩΩΩΩΩ testen.

Kondensatoren und Induktivitäten (Spulen, Drosseln, Trafo-wicklungen) bewirken eine Phasendifferenz zwischen Stromund Spannung, also auch zwischen den Ablenkspannungen.Das ergibt ellipsenförmige Bilder. Lage und Öffnungsweiteder Ellipse sind kennzeichnend für den Scheinwiderstands-wert bei einer Frequenz von 50Hz. Kondensatoren werdenim Bereich 0,1µF bis 1000µF angezeigt.

Eine Ellipse mit horizontaler Längsachse bedeutet einehohe Impedanz (kleine Kapazität oder große Induktivität).

Eine Ellipse mit vertikaler Längsachse bedeutet niedrigeImpedanz (große Kapazität oder kleine Induktivität).

Eine Ellipse in Schräglage bedeutet einen relativ großenVerlustwiderstand in Reihe mit dem Blindwiderstand.

Bei Halbleitern erkennt man die spannungsabhängigenKennlinienknicke beim Übergang vom leitenden in den nichtlei-tenden Zustand. Soweit das spannungsmäßig möglich ist, wer-den Vorwärts- und Rückwärts-Charakteristik dargestellt(z.B. bei einer Z-Diode unter ca. 9V). Es handelt sich immer um

eine Zweipol-Prüfung; deshalb kann z.B. die Verstärkung einesTransistors nicht getestet werden, wohl aber die einzelnenÜbergänge B-C, B-E, C-E. Da der Teststrom nur einige mAbeträgt, können die einzelnen Zonen fast aller Halbleiterzerstörungsfrei geprüft werden. Eine Bestimmung von Halb-leiter-Durchbruch- und Sperrspannung > ca. 9V ist nicht möglich.Das ist im allgemeinen kein Nachteil, da im Fehlerfall in derSchaltung sowieso grobe Abweichungen auftreten, die eindeu-tige Hinweise auf das fehlerhafte Bauelement geben.

Recht genaue Ergebnisse erhält man beim Vergleich mitsicher funktionsfähigen Bauelementen des gleichen Typsund Wertes. Dies gilt insbesondere für Halbleiter. Man kanndamit z.B. den kathodenseitigen Anschluß einer Diode oder Z-Diode mit unkenntlicher Bedruckung, die Unterscheidung ei-nes p-n-p-Transistors vom komplementären n-p-n-Typ oder dierichtige Gehäuseanschlußfolge B-C-E eines unbekanntenTransistortyps schnell ermitteln.

Zu beachten ist hier der Hinweis, daß die Anschlußumpolungeines Halbleiters (Vertauschen von COMP. TESTER-Buchsemit Masse-Buchse) eine Drehung des Testbilds um 180° umden Rastermittelpunkt der Bildröhre bewirkt.

Wichtiger noch ist die einfache Gut-/Schlecht-Aussage überBauteile mit Unterbrechung oder Kurzschluß, die im Service-Betrieb erfahrungsgemäß am häufigsten benötigt wird.

Die übliche Vorsicht gegenüber einzelnen MOS-Bauele-menten in Bezug auf statische Aufladung oder Rei-bungselektrizität wird dringend angeraten. Brumm kannauf dem Bildschirm sichtbar werden, wenn der Basis-oder Gate-Anschluß eines einzelnen Transistors offenist, also gerade nicht getestet wird (Handempfindlich-keit).

Tests direkt in der Schaltung sind in vielen Fällen möglich,aber nicht so eindeutig. Durch Parallelschaltung reeller und/oder komplexer Größen - besonders wenn diese bei einerFrequenz von 50Hz relativ niederohmig sind - ergeben sichmeistens große Unterschiede gegenüber Einzelbauteilen. Hat


Komponententest

man oft mit Schaltungen gleicher Art zu arbeiten (Service),dann hilft auch hier ein Vergleich mit einer funktionsfähigenSchaltung. Dies geht sogar besonders schnell, weil dieVergleichsschaltung gar nicht unter Strom gesetzt werdenmuß (und darf!). Mit den Testkabeln sind einfach die identi-schen Meßpunktpaare nacheinander abzutasten und die Schirm-bilder zu vergleichen. Unter Umständen enthält die Test-schaltung selbst schon die Vergleichsschaltung, z.B. bei Ste-reo-Kanälen, Gegentaktbetrieb, symmetrischen Brückenschal-tungen. In Zweifelsfällen kann ein Bauteilanschluß einseitigabgelötet werden. Genau dieser Anschluß sollte dann mit derCOMP. TESTER-Prüfbuchse ohne Massezeichen verbundenwerden, weil sich damit die Brummeinstreuung verringert. DiePrüfbuchse mit Massezeichen liegt an Oszilloskop-Masse undist deshalb brumm-unempfindlich.

Die Testbilder zeigen einige praktische Beispiele für die An-wendung des Komponenten-Testers.


Kurzanleitung HM303-6


Gerät an Netz anschließen, Netztaste (oben rechts neben Bildschirm) drücken.Leuchtdiode zeigt Betriebszustand an.Gehäuse, Chassis und Meßbuchsen-Massen sind mit dem Netzschutzleiter verbunden (Schutz-klasse I).Keine weitere Taste drücken. TRIG. MODE-Wahlschalter auf AC.AT/NM-Taste nicht gedrückt. Eingangskopplungsschalter CHI auf GD.Am Knopf INTENS mittlere Helligkeit einstellen.Mit den Knöpfen Y-POS.I und X-POS. Zeitlinie auf Bildschirmmitte bringen.Anschließend mit FOCUS-Knopf Zeitlinie scharf einstellen.

Betriebsart Vertikalverstärker

Kanal I: Tasten CHI/II, DUAL und ADD herausstehend.Kanal II: Taste CHI/II gedrückt.Kanal I und II: Taste DUAL gedrückt. Alternierende Kanalumschaltung: Taste ADD (CHOP.) nicht drücken.Chopper-Kanalumschaltung: Taste ADD (CHOP.) drücken.(Nur bei Signalen <1kHz oder Zeitkoeffizienten ≥1ms/cm mit gedrückter Taste ADD (CHOP.) arbeiten)Kanäle I+II (Summe): Nur Taste ADD drücken.Kanäle +I−II (Differenz): Taste ADD und die Taste INV. drücken.

Betriebsart Triggerung

Triggerart mit Taste AT/NM wählen: AT = Automatische Spitzenwert-Triggerung >20Hz-100MHz (ungedrückt). NM = Normaltriggerung (gedrückt).Trigger-Flankenrichtung: mit Taste SLOPE wählen.Interne Triggerung: Kanal wird mit Taste TRIG.I/II (CHI/II) gewählt.Interne alternierende Triggerung: DUAL und Taste ALT. drücken. ADD (CHOP.) darf nicht gedrückt sein.Externe Triggerung (autom. Triggerung): Taste TRIG. EXT. drücken; Synchron-Signal (0,3Vss - 3Vss) anBuchse TRIG. EXT. legen.Netztriggerung (Normaltriggerung): TRIG. MODE-Drucktasten AT/NM und ALT drücken ( ~ ).Triggerkopplung mit TRIG. MODE-Wahlschalter AC - DC - LF - TV wählen. Frequenzbereiche derTriggerkopplung:

AC: >10Hz bis 100MHz; DC: 0 bis 100MHz; LF: 0 bis 1,5kHz.TV für Synchronimpulsabtrennung von VideosignalenTIME/DIV.-Schalter von 0,5ms/div. bis 0,1µs/div. = ZeilensynchronimpulseTIME/DIV.-Schalter von 0,2s/div. bis 1ms/div. = BildsynchronimpulseDabei richtige Flankenrichtung mit Taste SLOPE wählen(Synchronimpuls oben entspricht /, unten entspricht \).

Triggeranzeige beachten: TR LED oberhalb SLOPE-Taste.

Messung

Meßsignal den Vertikal-Eingangsbuchsen von CHI und/oder CHII zuführen.Tastteiler vorher mit eingebautem CALIBRATOR -Signal abgleichen.Meßsignal-Ankopplung auf AC oder DC schalten.Mit Teilerschalter (VOLTS/DIV.) Signal auf gewünschte Bildhöhe einstellen.Am TIME/DIV.-Schalter Zeitkoeffizienten wählen.Triggerpunkt mit LEVEL-Knopf einstellen (bei Normaltriggerung).Bei hoher Vertikalempfindlichkeit (1mV/div.), entspr. Meß-Freq./-Aufgabe, LF-Triggerfilter wählen.Komplexe oder aperiodische Signale evtl. mit vergrößerter HOLD OFF-Zeit triggern.Amplitudenmessung mit Y-Feinsteller auf Rechtsanschlag CAL.Zeitmessung mit Zeit-Feinsteller auf Rechtsanschlag CAL.X-Dehnung x10: Taste X-MAG. x10 drücken (bei XY unwirksam).Externe Horizontalablenkung (XY-Betrieb) mit gedrückter Taste XY (X-Eingang: CHI).

Komponenten-Test

COMP. TESTER-Taste drücken. Bauteil zweipolig an COMP. TESTER-Buchsen anschließen.Test in der Schaltung: Schaltung spannungsfrei und massefrei (erdfrei) machen. Netzstecker der zutestenden Schaltung ziehen, Verbindungen mit HM303-6 lösen (Kabel, Tastteiler), X-MAG.-Taste ausrasten(X1), dann erst testen.


Bedienungselemente HM303-6 (Kurzbeschreibung - Frontbild)

POWER Netz Ein/Aus; Leuchtdiode zeigt(Taste + LED-Anzeige) Betriebszustand an.

INTENS Helligkeitseinstellung(Drehknopf) für den Kathodenstrahl

TRACE ROTATION Trace Rotation (Strahldrehung). DientTrimmpotentiometer zur Kompensation des Erdmagnet-(Einstellung mit feldes. Der horizontale Strahl wirdSchraubenzieher) damit parallel zum Raster gestellt

FOCUS Schärfeeinstellung für den(Drehknopf) Kathodenstrahl.

Y-POS. I Einstellung der vertikalen Position des(Drehknopf) Strahles für Kanal I.

Im XY-Betrieb außer Funktion.

Y-MAG.x5 Erhöht die Y-Verstärkung von(Drucktaste) Kanal I um den Faktor 5.

(Maximal 1mV/cm).

Y-MAG.x5 Erhöht die Y-Verstärkung von(Drucktaste) Kanal II um den Faktor 5.

(Maximal 1mV/cm).

Y-POS. II Einstellung der vertikalen Position des(Drehknopf) Strahles für Kanal II.

SLOPE Wahl der Triggerflanke.(Drucktaste) Taste nicht gedrückt: ansteigend,

Taste gedrückt: fallend.

TR Anzeige leuchtet, wenn Zeitbasis(LED-Anzeige) getriggert wird.

LEVEL Triggerpegel-Einstellung(Drehknopf)

X-POS. Strahlverschiebung in(Drehknopf) horizontaler Richtung

X-MAG. x10 Dehnung der X-Achse um den(Drucktaste) Faktor 10. Max. Auflösung 10ns/div.

Im XY-Betrieb außer Funktion.

VOLTS/DIV. Eingangsteiler für Kanal I. Bestimmt(12stufig. Drehschalter)die Y-Ablenkkoeffizienten in 1-2-5

Schritten und gibt den Umrechnungs-faktor an (V/div, mV/div).

VAR. Feineinstellung der Y-Amplitude(Drehknopf) (Kanal I). Vermindert die Verstärkung

max. um den Faktor 2,5.Kalibrierung am Rechtsanschlag(Pfeil nach rechts zeigend).

CH I/II-TRIG. I/II Keine Taste gedrückt: Kanal I-Betrieb(Drucktaste) und Triggerung von Kanal I.

Taste gedrückt: Kanal II-Betriebund Triggerung von Kanal II.(Triggerumschaltung bei DUAL-Betr.).

DUAL Taste nicht gedrückt: Einkanalbetrieb.(Drucktaste) Taste DUAL gedrückt: Zweikanalbetrieb

mit alternierender Umschaltung.

CHOP. DUAL und ADD gedrückt: Zweikanal-betrieb mit Chopper-Umschaltung.

ADD ADD allein gedrückt: Algebr. Addition.(Drucktaste) In Kombination mit INV. Taste:

Differenzbetrieb.

VOLTS/DIV. Eingangsteiler für Kanal II. Bestimmt(12stufig. Drehschalter)die Y-Ablenkkoeffizienten in 1-2-5

Schritten und gibt den Umrechnungs-faktor an (V/div, mV/div).

VAR. Feineinstellung der Y-Amplitude(Drehknopf) (Kanal II). Vermindert die Verstärkung

max. um den Faktor 2,5.Kalibrierung am Rechtsanschlag(Pfeil nach rechts zeigend).

TRIG. MODE Wahl der Triggerankopplung:(Schiebeschalter) AC: 10Hz−100MHz.AC-DC-LF-TV DC: 0−100MHz.

LF: 0−1,5kHz.TV: Triggerung für Bild und Zeile.

AT/NM Taste nicht gedrückt: Zeitlinie auch(Drucktaste) ohne Signal sichtbar, Triggerung autom.

Taste gedrückt: Zeitlinie nur mit Signal,Normaltriggerung mit LEVEL

~ AT/NM und ALT gedrückt:Triggerung mit Netzfrequenz,dabei Normaltriggerung.

ALT Die Triggerung wird im alternierenden(Drucktaste) DUAL-Betrieb abwechselnd von

Kanal I und II ausgelöst.

HOLD OFF Verlängerung der Holdoff-Zeit(Drehknopf) zwischen den Ablenkperioden.

Grundstellung = Linksanschlag.

TIME/DIV. Bestimmt Zeitkoeffizienten(20stufiger (Zeitablenkgeschwindigkeit) derDrehschalter) Zeitbasis von 0.2s/cm bis 0.1µs/cm.

Variable Feineinstellung der Zeitbasis.Zeitbasiseinstellung Vermindert Zeitablenkgeschwindigkeit(Drehknopf) max. 2,5fach (Linksanschlag).

Cal.-Stellung am Rechtsanschlag(Pfeil nach rechts).

XY (Drucktaste) Umschaltung auf XY-Betrieb.Zuführung der horiz. Ablenkspannungüber den Eingang von Kanal I.

Achtung! Bei fehlender Ablenkung Einbrenngefahr.

TRIG. EXT. Umschaltung auf externe Triggerung.(Drucktaste) Signalzuführung über BNC-Buchse

TRIG. EXT.

Element Funktion Element Funktion


INPUT CH I Signaleingang Kanal I und Eingang(BNC-Buchse) für Horizontalablenkung im XY-Betrieb.

Eingangsimpedanz 1M II20pF.

ACDC Taste für die Eingangssignalankopplung(Drucktaste) von Kanal I.

Taste gedrückt: direkte Ankopplung;Taste nicht gedrückt:Ankopplung über einen Kondensator.

GD (Drucktaste) GD-Taste gedrückt:Eingang vom Signal getrennt,Verstärker an Masse geschaltet.

(4mm Buchse) Meßbezugspotentialanschluß,galvanisch mit Netzschutzleiter verbunden.

INPUT CH II Signaleingang Kanal II.(BNC-Buchse) Eingangsimpedanz 1M II20pF.

ACDC (Drucktasten) Tasten für die Eingangssignal-ankopplung von Kanal II.Taste gedrückt: direkte Ankopplung;Taste nicht gedrückt:Ankopplung über einen Kondensator.

GD (Drucktaste) GD-Taste gedrückt:Eingang vom Signal getrennt,Verstärker an Masse geschaltet.

INV. Invertierung von Kanal II.(Drucktaste) In Verbindung mit gedrückter ADD-

Taste = Differenzdarstellung.

TRIG. EXT. Eingang für externes Triggersignal.(BNC-Buchse) Taste TRIG. EXT. gedrückt.

COMP. TESTER Einschaltung des Componenten-(Drucktaste) Testers; ON = ein, OFF = aus.

X-MAG.-Taste ausgerastet

COMP. TESTER Anschluß der Testkabel(4mm Buchsen) für den Componenten-Tester.

Linke Buchse galvanisch mitNetzschutzleiter verbunden.

0.2Vpp Ausgang des Rechteck-Kalibrators(Buchse) 0,2Vss.

CALIBRATOR Frequenz des Kalibrator-Ausgangs.1kHz / 1MHz Taste nicht gedrückt: ca. 1kHz,(Drucktaste) Taste gedrückt: ca. 1MHz.

Element Funktion Element Funktion

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