Oszilloskop

Ein Oszilloskop ist ein elektronisches Messgerät, das physikalische Größen in der Amplitude und der Signalform in Abhängigkeit von der Zeit auf einem Oszilloskopschirm darstellt. Die zugrunde liegende Darstellungsfunktion ist in der Vertikalen amplitudenbezogen, in der Horizontalen zeitbezogen: y = f(x).

Oszilloskopische Darstellung mit Zeit- und Pegelachse

Da beide Darstellachsen geeicht sind, kann anhand der vertikalen Ablenkung die Signalamplitude zu jedem beliebigen Zeitpunkt ermittelt werden. Vorausgesetzt es wird ein Zeitbezug geschaffen damit das Oszillogramm immer zum gleichen Zeitpunkt am linken Bildschirmrand beginnt. Dieser Zeitbezug ist der Trigger. Der Trigger ist eine elektronische Schaltung, die die Zeitablenkung zu einem genau definierten und einstelbaren Bezugspegel auslöst. Das Triggersignals wird in einem Komparator generiert, in dem die Eingangsspannung mit einem einstellbaren Schwellwert verglichen wird und bei Pegelgleicheit der Triggerimpuls das Signal für die Zeitachse, die horizontale Darstellebene, auslöst.

Blockschaltbild eines analogen Oszilloskops

Das wichtigste Kriterium für Oszilloskope ist deren Bandbreite, und daraus resultierend die Eigenanstiegszeit. Zwischen beiden besteht ein unmittelbarer Zusammenhang, der durch das Tiefpassverhalten bedingt ist. Der mathematische Zusammenhang zwischen beiden beträgt näherungsweise Anstiegszeit x Bandbreite = 0,35. Hat beispielsweise ein Oszilloskop eine Bandbreite von 500 MHz, dann errechnet sich die Eigenanstiegszeit zu 0,7 ns. Das Oszilloskop wird somit Pulse die eine kürzere Anstiegszeit als 0,7 ns haben, immer mit der Eigensanstiegszeit darstellen.

Da in Natur und Technik die Signale nicht unbedingt periodisch auftreten, gibt es Speicheroszilloskope und Digitaloszilloskope (DSO) für nichtperiodische und einmalig vorkommende Signale. Letztere dominieren die Oszilloskoptechnik dank leistungsfähiger A/D-Wandler und schneller Speicher.