Xy-Betrieb; Phasendifferenz-Messung Im Zweikanal-Betrieb (Yt) - Hameg Instruments HM 400 Manuel

ist auch bei 1 MHz die Signalhöhe am Bildschirm zu kontrollieren. Sie
ist auch bei 1 MHz die Signalhöhe am Bildschirm zu kontrollieren. Sie
soll denselben Wert haben, wie zuvor beim 1 kHz-Abgleich. soll denselben Wert haben, wie zuvor beim 1 kHz- Abgleich.
falsch richtig
falsch
Es wird darauf hingewiesen, dass die Reihenfolge erst 1 kHz, dann Es wird darauf hingewiesen, dass die Reihenfolge erst 1 kHz, dann
1 MHz-Abgleich einzuhalten ist, aber nicht wiederholt werden 1 MHz- Abgleich einzuhalten ist, aber nicht wiederholt werden
muss, und dass die Generator-Frequenzen 1 kHz und 1 MHz nicht muss, und dass die Generator-Frequenzen 1 kHz und 1 MHz nicht
zur Zeit-Eichung (aufgrund von Frequenzabweichungen) verwendet zur Zeit-Eichung (aufgrund von Frequenzabweichungen) verwendet
werden können. Ferner weicht das Tastverhältnis vom Wert 1:1 ab. werden können. Ferner weicht das Tastverhältnis vom Wert 1:1 ab.
Voraussetzung für einen einfachen und exakten Tastteilerabgleich (oder Voraussetzung für einen einfachen und exakten Tastteilerabgleich (oder
eine Ablenkkoeffizientenkontrolle) sind horizontale Impulsdächer und eine Ablenkkoeffi zientenkontrolle) sind horizontale Impulsdächer und
Nullpotential am negativen Impulsdach. Frequenz und Tastverhältnis Nullpotential am negativen Impulsdach. Frequenz und Tastverhältnis
sind dabei nicht kritisch. sind dabei nicht kritisch.
5 Betriebsarten der Vertikalverstärker Betriebsarten der Vertikalverstärker
Die für die Betriebsarten der Vertikalverstärker wichtigsten Bedienele- Die für die Betriebsarten der Vertikalverstärker wichtigsten Bedienele-
mente sind die Mode Tasten: CH1, CH2, DUAL, ADD und XY mente sind die Mode Tasten: CH1, CH2, DUAL, ADD und XY
Die Betriebsartenumschaltung ist im Abschnitt "Bedienelemente" Die Betriebsartenumschaltung ist im Abschnitt "Bedienelemente"
beschrieben. Die gebräuchlichste Art beschrieben. Die gebräuchlichste Art
der mit Oszilloskopen vorgenommenen der mit Oszilloskopen vorgenommenen
Signaldarstellung ist der Yt-Betrieb. In Signaldarstellung ist der Yt-Betrieb. In
dieser Betriebsart lenkt die Amplitude dieser Betriebsart lenkt die Amplitude
des zu messenden Signals (bzw. der des zu messenden Signals (bzw. der
Signale) den Strahl in Y-Richtung ab. Signale) den Strahl in Y-Richtung ab.
Gleichzeitig wird der Strahl von links
Gleichzeitig wird der Strahl von links
nach rechts abgelenkt (Zeitbasis). Der nach rechts abgelenkt (Zeitbasis). Der
bzw. die Y-Messverstärker bietet/bieten bzw. die Y-Messverstärker bietet/bieten
dabei folgende Möglichkeiten: dabei folgende Möglichkeiten:
1. Die Darstellung nur eines Signals im Kanal 1-Betrieb. 1. Die Darstellung nur eines Signals im Kanal 1-Betrieb.
2. Die Darstellung nur eines Signals im Kanal 2-Betrieb. 2. Die Darstellung nur eines Signals im Kanal 2-Betrieb.
3. Die Darstellung von zwei Signalen im DUAL-Betrieb (Zweikanal). 3. Die Darstellung von zwei Signalen im DUAL-Betrieb (Zweikanal).
4. Die Darstellung eines Signals, welches aus der algebraischen
4. Die Darstellung eines Signals, welches aus der algebraischen
Summe oder Differenz (Addition) von zwei Signalen resultiert. Summe oder Differenz (Addition) von zwei Signalen resultiert.
Bei DUAL-Betrieb arbeiten beide Kanäle. Die Art, wie die Signale beider Bei DUAL-Betrieb arbeiten beide Kanäle. Die Art, wie die Signale beider
Kanäle dargestellt werden, hängt von der Zeitbasis ab (siehe „Bedien-
Kanäle dargestellt werden, hängt von der Zeitbasis ab (siehe „Bedien-
elemente"). Die Kanalumschaltung kann nach jedem Zeit-Ablenkvor- elemente"). Die Kanalumschaltung kann nach jedem Zeit-Ablenkvor-
gang (alternierend) erfolgen. Beide Kanäle können aber auch innerhalb gang (alternierend) erfolgen. Beide Kanäle können aber auch innerhalb
einer Zeit-Ablenkperiode mit einer hohen Frequenz ständig umgeschal- einer Zeit-Ablenkperiode mit einer hohen Frequenz ständig umgeschal-
tet (chopmode) werden. Dann sind auch langsam verlaufende Vorgänge tet (chopmode) werden. Dann sind auch langsam verlaufende Vorgänge
flimmerfrei darstellbar. Für das Oszilloskopieren langsam verlaufender fl immerfrei darstellbar. Für das Oszilloskopieren langsam verlaufender
Vorgänge mit Zeitkoeffizienten Vorgänge mit Zeitkoeffi zienten
≤
triebsart meistens nicht geeignet. Das Schirmbild flimmert dann zu triebsart meistens nicht geeignet. Das Schirmbild fl immert dann zu
stark, oder es scheint zu springen. Für Oszillogramme mit höherer stark, oder es scheint zu springen. Für Oszillogramme mit höherer
Folgefrequenz und entsprechend kleiner eingestellten Zeitkoeffizienten Folgefrequenz und entsprechend kleiner eingestellten Zeitkoeffi zienten
ist die gechoppte Art der Kanalumschaltung meist nicht sinnvoll. ist die gechoppte Art der Kanalumschaltung meist nicht sinnvoll.
Liegt Additions-Betrieb (ADD) vor, werden die Signale beider Kanäle
Liegt Additions-Betrieb (ADD) vor, werden die Signale beider Kanäle
algebraisch addiert (+CH1 ±CH2). Ob sich hierbei die Summe oder die algebraisch addiert (+CH1 ±CH2). Ob sich hierbei die Summe oder die
Differenz der Signalspannungen ergibt, hängt von der Phasenlage Differenz der Signalspannungen ergibt, hängt von der Phasenlage
bzw. Polung der Signale selbst und davon ab, ob eine Invertierung im bzw. Polung der Signale selbst und davon ab, ob eine Invertierung im
Oszilloskop vorgenommen wurde.
Oszilloskop vorgenommen wurde.
falsch
richtig falsch
32
32 . .
a
sin ϕ = —
b
(
a
cos ϕ = 1 – —
b
a
ϕ = arc sin —
b
500 µs/DIV ist die alternierende Be- 500 μs/DIV ist die alternierende Be-
≤
B e t r i e b s a r t e n d e r V e r t i k a l v e r s t ä r k e r
B e t r i e b s a r t e n d e r V e r t i k a l v e r s t ä r k e r
Gleichphasige Eingangsspannungen: Gleichphasige Eingangsspannungen:
Kanal 2 nicht invertiert Kanal 2 nicht invertiert
Kanal 2 invertiert (INV) Kanal 2 invertiert (INV)
Gegenphasige Eingangsspannungen: Gegenphasige Eingangsspannungen:
Kanal 2 nicht invertiert Kanal 2 nicht invertiert
Kanal 2 invertiert (INV) Kanal 2 invertiert (INV)
In der Additions-Betriebsart ist die vertikale Strahllage von der
In der Additions-Betriebsart ist die vertikale Strahllage von der Y-PO-
Y-POSITION-Einstellung beider Kanäle abhängig. Das heißt die SITION-Einstellung beider Kanäle abhängig. Das heißt die Y-POSITI-
Y-POSITION-Einstellung wird addiert, kann aber nicht mit INVERT ON-Einstellung wird addiert, kann aber nicht mit INVERT beeinfl usst
beeinflusst werden. werden.
Signalspannungen zwischen zwei hochliegenden Schaltungspunkten Signalspannungen zwischen zwei hochliegenden Schaltungspunkten
werden oft im Differenzbetrieb beider Kanäle gemessen. Als Span- werden oft im Differenzbetrieb beider Kanäle gemessen. Als Span-
nungsabfall an einem bekannten Widerstand lassen sich so auch nungsabfall an einem bekannten Widerstand lassen sich so auch
Ströme zwischen zwei hochliegenden Schaltungsteilen bestimmen. Ströme zwischen zwei hochliegenden Schaltungsteilen bestimmen.
Allgemein gilt, dass bei der Darstellung von Differenzsignalen die Allgemein gilt, dass bei der Darstellung von Differenzsignalen die
Entnahme der beiden Signalspannungen nur mit Tastteilern absolut Entnahme der beiden Signalspannungen nur mit Tastteilern absolut
gleicher Impedanz und Teilung erfolgen darf. Für manche Differenz- gleicher Impedanz und Teilung erfolgen darf. Für manche Differenz-
messungen ist es vorteilhaft, die galvanisch mit dem Schutzleiter messungen ist es vorteilhaft, die galvanisch mit dem Schutzleiter
verbundenen Massekabel beider Tastteiler nicht mit dem Messobjekt verbundenen Massekabel beider Tastteiler nicht mit dem Messobjekt
zu verbinden. Hierdurch können eventuelle Brumm- oder Gleichtakt- zu verbinden. Hierdurch können eventuelle Brumm- oder Gleichtakt-
störungen verringert werden. störungen verringert werden.
5.1

XY-Betrieb

XY-Betrieb
Das für diese Betriebsart wichtigste Bedienelement ist die mit XY be-
Das für diese Betriebsart wichtigste Bedienelement ist die mit XY be-
zeichnete Mode Taste. Die Betriebsartenumschaltung ist im Abschnitt zeichnete Mode Taste. Die Betriebsartenumschaltung ist im Abschnitt
"Bedienelemente" unter Punkt "Bedienelemente" unter Punkt
In dieser Betriebsart ist die Zeitbasis abgeschaltet. Die X-Ablenkung In dieser Betriebsart ist die Zeitbasis abgeschaltet. Die X-Ablenkung
wird mit dem über den Eingang von Kanal 1 (INPUT CH1 (X) = Horizontal-
wird mit dem über den Eingang von Kanal 1 (INPUT CH1 (X) = Horizontal-
Eingang) zugeführten Signal vorgenommen. Eingangsteiler und Fein- Eingang) zugeführten Signal vorgenommen. Eingangsteiler und Fein-
regler von Kanal 1 werden im XY-Betrieb für die Amplitudeneinstellung regler von Kanal 1 werden im XY-Betrieb für die Amplitudeneinstellung
in X-Richtung benutzt. Zur horizontalen Positionseinstellung ist aber in X-Richtung benutzt. Zur horizontalen Positionseinstellung ist aber
der X-POSITION-Drehknopf der X-POSITION-Drehknopf
von Kanal 1 ist im XY-Betrieb unwirksam. Die maximale Empfindlichkeit von Kanal 1 ist im XY-Betrieb unwirksam. Die maximale Empfi ndlichkeit
und die Eingangsimpedanz sind nun in beiden Ablenkrichtungen gleich. und die Eingangsimpedanz sind nun in beiden Ablenkrichtungen gleich.
Die X-Dehnung x10 ist unwirksam. Bei Messungen im XY-Betrieb ist Die X-Dehnung x10 ist unwirksam. Bei Messungen im XY-Betrieb ist
)
2 sowohl die obere Grenzfrequenz (–3dB) des X-Verstärkers, als auch sowohl die obere Grenzfrequenz (–3dB) des X-Verstärkers, als auch
die mit höheren Frequenzen zunehmende Phasendifferenz zwischen die mit höheren Frequenzen zunehmende Phasendifferenz zwischen
X und Y zu beachten (siehe Datenblatt). X und Y zu beachten (siehe Datenblatt).
Eine Umpolung des Y-Signals durch Invertieren mit der Eine Umpolung des Y-Signals durch Invertieren mit der
INV-Taste von Kanal 2 ist möglich! INV-Taste von Kanal 2 ist möglich!
Der XY-Betrieb mit Lissajous-Figuren erleichtert oder ermöglicht
Der XY-Betrieb mit Lissajous-Figuren erleichtert oder ermöglicht
gewisse Messaufgaben: gewisse Messaufgaben:
– – Vergleich zweier Signale unterschiedlicher Frequenz oder Vergleich zweier Signale unterschiedlicher Frequenz oder
Nachziehen der einen Frequenz auf die Frequenz des anderen Nachziehen der einen Frequenz auf die Frequenz des anderen
Signals bis zur Synchronisation. Das gilt auch noch für ganz-
Signals bis zur Synchronisation. Das gilt auch noch für ganz-
zahlige Vielfache oder Teile der einen Signalfrequenz. zahlige Vielfache oder Teile der einen Signalfrequenz.
– – Phasenvergleich zwischen zwei Signalen gleicher Frequenz. Phasenvergleich zwischen zwei Signalen gleicher Frequenz.
5.2

Phasendifferenz-Messung im Zweikanal-Betrieb (Yt)

Phasendifferenz-Messung im Zweikanal-Betrieb (Yt)
Eine größere Phasendifferenz zwischen zwei Eingangssignalen gleicher Eine größere Phasendifferenz zwischen zwei Eingangssignalen gleicher
Frequenz und Form lässt sich sehr einfach im Yt-Zweikanalbetrieb Frequenz und Form lässt sich sehr einfach im Yt-Zweikanalbetrieb
(DUAL) am Bildschirm messen. Die Zeitablenkung wird dabei von dem (DUAL) am Bildschirm messen. Die Zeitablenkung wird dabei von dem
Signal getriggert, das als Bezug (Phasenlage 0) dient. Das andere Si- Signal getriggert, das als Bezug (Phasenlage 0) dient. Das andere Signal
gnal kann dann einen vor- oder nacheilenden Phasenwinkel haben. Die kann dann einen vor- oder nacheilenden Phasenwinkel haben. Die
Ablesegenauigkeit wird hoch, wenn auf dem Schirm nicht viel mehr als Ablesegenauigkeit wird hoch, wenn auf dem Schirm nicht viel mehr als
eine Periode und etwa gleiche Bildhöhe beider Signale eingestellt wird. eine Periode und etwa gleiche Bildhöhe beider Signale eingestellt wird.
Alternativ kann ein Phasenvergleich auch mit einer Lissajous-Figur im Alternativ kann ein Phasenvergleich auch mit einer Lissajous-Figur im
XY-Betrieb durchgeführt werden. XY-Betrieb durchgeführt werden.
Zu dieser Einstellung können ohne Einfluss auf das Ergebnis auch die Zu dieser Einstellung können ohne Einfl uss auf das Ergebnis auch die
Y-Fein (VAR)-Einsteller (durch Drücken des VOLTS/DIV-Drehknopfs Y-Fein (VAR)-Einsteller (durch Drücken des VOLTS/DIV-Drehknopfs
18 19 19
) für Amplitude und Zeitablenkung und der TRIGGER LEVEL-Dreh- ) für Amplitude und Zeitablenkung und der TRIGGER LEVEL-
Drehknopf 10 10 benutzt werden. Beide Zeitlinien werden vor der Messung
knopf benutzt werden. Beide Zeitlinien werden vor der Messung
= Summe. = Summe.
= Differenz. = Differenz.
= Differenz. = Differenz.
= Summe. = Summe.
32
32 beschrieben. beschrieben.
13 zu benutzen. Der Positionsdrehknopf zu benutzen. Der Positionsdrehknopf
13
Änderungen vorbehalten
Änderungen vorbehalten
5 5
18
13
13