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.

Stell dir vor: Das Oszilloskop ist wie ein Herzfrequenz-Monitor für elektrische Signale:

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?

Antwort: Oszilloskop

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.

Warum nicht die anderen?

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?

Antwort: Eine Triggereinrichtung

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.

Analogie: Stell dir vor, du filmst einen Ventilator. Wenn du ohne Synchronisation filmst, scheinen die Flügel wild zu rotieren. Mit dem richtigen Trigger (wie bei einem Stroboskop) scheint der Ventilator stillzustehen - obwohl er sich dreht!

Frage AI303: Pulsbreite messen

Frage AI303 fragt: Bei welchem Punkt wird die Pulsbreite gemessen?

Antwort: Bei 50 % des Spitzenwertes

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?

Antwort: Mit einem breitbandigen Oszilloskop

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.

Die Formel

$P_{PEP} = \frac{U_{Spitze}^2}{R} = \frac{U_{Spitze}^2}{50\,\Omega}$

Dabei ist $U_{Spitze}$ die Spitzenspannung (nicht Spitze-Spitze!).

Frage AI305: Mit 1:1-Tastkopf → 100 W

Oszilloskop-Bild Zweiton-SSB mit 1:1 Tastkopf

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Antwort: 100 W

Warum? Bei einem 1:1-Tastkopf ist die abgelesene Spannung = echte Spannung.

Aus dem Bild: $U_{Spitze} \approx 70{,}7\,\text{V}$

$P_{PEP} = \frac{(70{,}7\,\text{V})^2}{50\,\Omega} = \frac{5000\,\text{V}^2}{50\,\Omega} = 100\,\text{W}$

Frage AI306: Mit 10:1-Tastkopf → 36 W

Oszilloskop-Bild Zweiton-SSB mit 10:1 Tastkopf

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Antwort: 36 W

Warum? Bei einem 10:1-Tastkopf wird die Spannung um Faktor 10 geteilt!

Aus dem Bild ablesen: z.B. $U_{angezeigt} = 4{,}24\,\text{V}$

Echte Spannung: $U_{Spitze} = 4{,}24 \times 10 = 42{,}4\,\text{V}$

$P_{PEP} = \frac{(42{,}4\,\text{V})^2}{50\,\Omega} = \frac{1800\,\text{V}^2}{50\,\Omega} = 36\,\text{W}$

Achtung Tastkopf!

1:1-Tastkopf: Abgelesener Wert = echter Wert
10:1-Tastkopf: Echter Wert = abgelesener Wert × 10

Vergiss nicht, bei 10:1 den Faktor 10 einzurechnen, bevor du quadrierst!

Prüfungstipp - PEP-Berechnung:

Spitzenspannung ablesen (nicht Spitze-Spitze!)
Tastkopf-Faktor berücksichtigen (bei 10:1 multiplizieren)
Formel anwenden: $P = U^2 / 50\,\Omega$

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!)

Merkregel Oszilloskop:

Trigger: Hält das Bild still
Pulsbreite: Bei 50 % messen
PEP: $P = U_{Spitze}^2 / R$
10:1 Tastkopf: Spannung × 10, dann erst quadrieren!

Wissenskontrolle

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AI301

Welches Gerät kann für die Prüfung von Signalverläufen verwendet werden?

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AI302

Was benötigt ein Oszilloskop zur Darstellung stehender Bilder?

AI303

Die Pulsbreite wird mit einem Oszilloskop bei ...

AI304

Womit misst man am einfachsten die Hüllkurvenform eines HF-Signals? Mit einem ...

AI305

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?

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AI306

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?

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