Oszilloskop
Oszilloskop - Signale sichtbar machen
Das Oszilloskop (kurz: Oszi) ist das wichtigste Gerät, um Signalformen zu sehen. Im Amateurfunk nutzt man es zur Überprüfung von Sendesignalen und zur Leistungsmessung.
- Es zeigt den zeitlichen Verlauf der Spannung als Kurve
- Ohne Trigger würde das Bild wild durcheinander laufen (wie ein Film ohne Synchronisation)
- Mit dem richtigen Tastkopf kannst du auch hohe Spannungen sicher messen
Frage AI301: Wofür braucht man ein Oszilloskop?
Frage AI301 fragt: Welches Gerät kann für die Prüfung von Signalverläufen verwendet werden?
Warum? Das Oszilloskop zeigt den zeitlichen Verlauf von Spannungen grafisch an. Nur damit kannst du die Form eines Signals sehen - ob es ein Sinus, Rechteck oder ein moduliertes Signal ist.
- Absorptionsfrequenzmesser: Zeigt nur die Frequenz, nicht die Signalform
- Frequenzzähler: Zählt nur die Frequenz
- Dipmeter: Findet Resonanzfrequenzen von Schwingkreisen
Frage AI302: Stehende Bilder - der Trigger
Frage AI302 fragt: Was benötigt ein Oszilloskop zur Darstellung stehender Bilder?
Warum? Der Trigger sorgt dafür, dass jeder Bildschirm-Durchlauf an der gleichen Stelle des Signals beginnt. Ohne Trigger würde das Bild ständig hin- und herlaufen.
Frage AI303: Pulsbreite messen
Frage AI303 fragt: Bei welchem Punkt wird die Pulsbreite gemessen?
Warum? Die Pulsbreite wird bei halber Höhe gemessen, weil:
- Reale Pulse haben keine perfekt senkrechten Flanken
- Bei 50 % ist der Messpunkt eindeutig definiert
- Es ist ein internationaler Standard
Bei 10 % oder 90 % würde man die Anstiegs-/Abfallzeit messen, nicht die Pulsbreite!
Frage AI304: Hüllkurve messen
Frage AI304 fragt: Womit misst man am einfachsten die Hüllkurvenform eines HF-Signals?
Warum? Die Hüllkurve zeigt, wie sich die Amplitude eines HF-Signals über die Zeit verändert - z.B. bei SSB oder AM. Dafür braucht man:
- Breitbandig: Muss die HF-Frequenz darstellen können
- Oszilloskop: Zeigt den zeitlichen Verlauf
Fragen AI305-AI306: PEP-Leistung berechnen
Eine wichtige Prüfungsaufgabe: Aus dem Oszilloskop-Bild die PEP-Leistung eines SSB-Senders berechnen. Beide Bilder zeigen ein Zweiton-Signal an einer künstlichen 50-Ohm-Antenne. Die Hüllkurve reicht jeweils von +2 Div bis -2 Div.
Die Formel
Das Oszilloskop zeigt den Spitzenwert der Spannung. Für die Leistung gibt es zwei gleichwertige Wege: Entweder erst den Effektivwert bilden (bei Sinus um $\sqrt{2}$ kleiner) und $U_{eff}^2 / R$ rechnen, oder direkt mit dem Spitzenwert und dem Faktor 2 im Nenner. Die Lerneinheit nimmt den zweiten Weg, weil er den Umweg spart:
Dabei ist $U_{Spitze}$ die Spannung von der Nulllinie bis zum höchsten Punkt der Hüllkurve, also der halbe Spitze-Spitze-Wert.
Frage AI305: Mit 1:1-Tastkopf → 100 W
Ablesen: 50 V/Div, die Hüllkurve erreicht 2 Div über der Nulllinie. Also $U_{Spitze} = 2 \times 50\,\text{V} = 100\,\text{V}$ (200 V Spitze-Spitze). Bei einem 1:1-Tastkopf ist das die echte Spannung.
Frage AI306: Mit 10:1-Tastkopf → 36 W
Ablesen: 3 V/Div, wieder 2 Div über der Nulllinie. Angezeigt werden $2 \times 3\,\text{V} = 6\,\text{V}$. Der 10:1-Tastkopf hat die Spannung vorher durch 10 geteilt, am Sender liegen also $U_{Spitze} = 6\,\text{V} \times 10 = 60\,\text{V}$ an.
In der Praxis: Viele Oszilloskope lassen sich auf den Tastkopf einstellen ("Probe 10X") und zeigen dann schon die echte Spannung an. Dann darf man nicht noch einmal mit 10 multiplizieren. In der Prüfungsaufgabe ist die Skala der Wert hinter dem Tastkopf, der Faktor 10 gehört also dazu.
- Faktor 2 vergessen: $U_{Spitze}^2 / 50\,\Omega$ liefert das Doppelte. Bei AI306 wären das 72 W, und genau das steht als falsche Antwort zur Auswahl.
- Tastkopf vergessen: Bei 10:1 den abgelesenen Wert erst mit 10 multiplizieren, dann quadrieren. Wer das vergisst, kommt bei AI306 auf 0,36 W.
- Spitzenspannung ablesen: Divisionen von der Nulllinie bis zum Hüllkurven-Maximum mal V/Div (nicht Spitze-Spitze!)
- Tastkopf-Faktor berücksichtigen (bei 10:1 multiplizieren)
- Formel anwenden: $P = U_{Spitze}^2 / (2 \cdot 50\,\Omega) = U_{Spitze}^2 / 100\,\Omega$
Zusammenfassung für die Prüfung
| Frage | Thema | Richtige Antwort / Merke |
|---|---|---|
| AI301 | Signalverläufe prüfen | Oszilloskop |
| AI302 | Stehende Bilder | Triggereinrichtung |
| AI303 | Pulsbreite messen | Bei 50 % des Spitzenwertes |
| AI304 | Hüllkurve messen | Breitbandiges Oszilloskop |
| AI305 | PEP mit 1:1 Tastkopf | 100 W |
| AI306 | PEP mit 10:1 Tastkopf | 36 W (Spannung × 10!) |
- Trigger: Hält das Bild still
- Pulsbreite: Bei 50 % messen
- PEP: $P = U_{Spitze}^2 / (2R)$, an 50 Ohm also $U_{Spitze}^2 / 100\,\Omega$
- 10:1 Tastkopf: Spannung × 10, dann erst quadrieren!
Wissenskontrolle
Welches Gerät kann für die Prüfung von Signalverläufen verwendet werden?
Alle Funktionen nutzen
Registriere dich kostenlos, um alle 6 Fragen zu üben, deinen Fortschritt zu speichern und schwierige Fragen zu markieren.
Kostenlos registrierenBereits registriert? Anmelden
Was benötigt ein Oszilloskop zur Darstellung stehender Bilder?
Die Pulsbreite wird mit einem Oszilloskop bei ...
Womit misst man am einfachsten die Hüllkurvenform eines HF-Signals? Mit einem ...
Das folgende Bild zeigt das Zweiton-SSB-Ausgangssignal eines KW-Senders, das mit einem Oszilloskop ausreichender Bandbreite über einen 1:1-Tastkopf direkt an der angeschlossenen künstlichen 50 Ohm-Antenne gemessen wurde. Welche Ausgangsleistung (PEP) liefert der Sender?
Das folgende Bild zeigt das Zweiton-SSB-Ausgangssignal eines KW-Senders, das mit einem Oszilloskop ausreichender Bandbreite über einen 10:1-Tastkopf direkt an der angeschlossenen künstlichen 50 Ohm-Antenne gemessen wurde. Welche Ausgangsleistung (PEP) liefert der Sender?
