Kalibrierung eines Oszilloskops für den Triggerbetrieb

Für die meisten Oszilloskope gibt es eine Vielzahl von Triggermodi. Die Signaleinspeisung erfolgt entweder über einen hierfür spezifizierten Y-Eingangskanal oder über einen separaten externen Triggereingang.

Die Einstellmöglichkeiten der Triggermodi umfassen AC- oder DC-Kopplung, wiederholten oder einmaligen Durchlauf sowie die Einstellungen der Triggerpegel.

Mit diesen Standardprüfungen prüft man die Funktionsweise:

• Interne Triggerempfindlichkeit in beiden Polaritäten von jedem der verfügbaren Y-Eingangskanäle aus
• Triggerpegeleinstellung für ein sinusförmiges Signal am externen Triggereingang
• Auswirkung der vertikalen Position auf die Triggerempfindlichkeit
• Minimaler Triggerpegel für normale Betriebsarten und Betriebsarten mit Triggeransicht (Trigger View)
• Bandbreite der Triggerschaltungen und Wirkung von HF-Dämpfungsfiltern
• Verhalten der Triggerschaltungen bei NF und DC-Signalen
• Der Leistung bei einmaliger Abtastung und des Ansprechens auf Positionssteuerungen

Hinweis: Prüfungen, die mit einem Y-Kanal-Eingang erfolgen, werden auch an allen anderen verfügbaren Y-Kanälen durchgeführt.

So kalibrieren Sie interne Trigger – Triggerpegeleinstellung

a. Ersteinrichtung

Ein sinusförmiges Referenzsignal mit 4 Vss an 50 Ω wird wiederum über eine AC-Kopplung in die Y-Eingangskanäle eingespeist. Mittels interner Trigger und DC-Triggerkopplung (nicht „AUTO“) werden die positive und negative Flanke nacheinander ausgewählt. Die Einstellung für die Abtastgeschwindigkeit beträgt 10 μs/Skalenteil; die Empfindlichkeit des Y-Kanals beträgt 0,5 V/Skalenteil, sodass die Amplitude des Eingangssignals acht Skalenteile einnimmt.

b. Einstellung des Triggerpegels

Über fast den gesamten Einstellbereich muss nachgewiesen werden, dass die Triggerpegeleinstellung ein stabiles Signal erzeugt. Dabei wird der Ausgangspunkt über mehrere Pegel an der ausgewählten Flanke des angezeigten Sinussignals auf und ab verschoben.

c. Triggerempfindlichkeit

Wenn das Eingangssignal auf 10 % seiner Amplitude abnimmt, muss gezeigt werden, dass durch Einstellung über den Triggerpegelregler wieder eine stabile Triggerung erfolgt. Bei Verwendung der AC-Triggerkopplung ist es wichtig, dass eine stabile Triggerung gewährleistet ist, auch wenn das Signal vertikal ganz am oberen und unteren Rand des Bildschirms positioniert ist.

d. Die Funktion Triggeransicht (Trigger View)

Wenn das Oszilloskop über die Funktion Triggeransicht (Trigger View) verfügt, wird sie ausgewählt, um den Triggerbereich des Signals anzuzeigen. Mit einem sinusförmigen 200-mV-Signal am Eingang des Kanals wird überprüft, ob der Triggerbereich auf dem Bildschirm die korrekte Amplitude hat.

Hinweis: Bei den folgenden Trigger-Operationen verschwindet das Signal bei den Prüfungen auf einem DSO nicht, wenn der Trigger unterbrochen ist (oder weil ihre Amplitude unter den Schwellenwert absinkt). Stattdessen bleibt das Signal erhalten, wird jedoch nicht aktualisiert. Dies ist der zu erkennende Zustand.

So kalibrieren Sie interne Trigger für den DC-gekoppelten Betrieb

a. Ersteinrichtung

Der Eingang für externe Triggerung wird getrennt und der Y-Kanal-Eingang extern geerdet, der Y-Kanal des Oszilloskops wird auf DC-Kopplung und der Triggermodus auf interne Triggerung vom Y-Kanal eingestellt. Auf dem Bildschirm sollte dann kein Signal erscheinen.

b. DC-Triggerung

Wenn die vertikale Positionierung so eingestellt ist, dass ein Punkt in seinem Bereich durchlaufen wird, der der Einstellung Triggerpegel und der ausgewählten Flanke entspricht, sollte eine einzelne Signalspur erscheinen und dann wieder verschwinden.

c. Triggermodus mit NF-Unterdrückung

Wenn das Eingangssignal so eingestellt ist wie für die Prüfung der Triggerbandbreite, wird die NF-Unterdrückung (falls vorhanden) aktiviert und Absatz (b) wird wiederholt. Es sollte keine einzelne Signalspur angezeigt werden.

Externe Triggerung – Einzelabtastbetrieb (Single Sweep)

a. Ersteinrichtung

(Dies gilt nur für Oszilloskope mit Einzelabtastung). Bei angeschlossenem externem Triggereingang wird das Oszilloskop auf Einzelabtastung (Single Sweep) gesetzt und der Triggermodus am Y-Kanal auf interne Triggerung. Auf dem Bildschirm sollte dann kein Signal erscheinen.

b. Triggerung bei Einzelabtastung

Durch Drücken des Schalters „Reset“ oder „Rearm“ sollte eine einzelne Signalspur erzeugt werden. Dadurch sollte kein Signal erzeugt werden, wenn der externe Triggereingang getrennt ist.

So kalibrieren Sie externe Trigger

a. Ersteinrichtung

Diese Prüfungen beginnen mit dem im vorherigen Absatz Triggeransicht (Trigger View) beschriebenen 200-mV-Signal, das an den externen Triggereingang des Oszilloskops angelegt wird.

b. Anwesenheit eines Signals

Durch Variierung der Triggerpegeleinstellung des Oszilloskops sollte man eine Signalspur erzeugen können. Der externe Triggereingang wird getrennt und erneut verbunden. Dabei wird geprüft, ob das Signal verschwindet und dann wieder erscheint.

c. Triggerempfindlichkeit

Wenn das Eingangssignal auf die vom Hersteller spezifizierte minimale Amplitude absinkt, muss gezeigt werden, dass man durch die Variierung der Triggerpegeleinstellung wieder eine stabile Triggerung erzielt.

d. Trigger-Bandbreite

Wenn das Eingangssignal auf die vom Hersteller spezifizierte minimale Amplitude und maximale Frequenz eingestellt ist, muss gezeigt werden, dass man durch die Variierung der Triggerpegeleinstellung wieder eine stabile Triggerung erzielt. Der externe Triggereingang wird getrennt und erneut verbunden. Dabei wird überprüft, ob das Signal verschwindet und dann wieder erscheint.

e. Triggermodus mit HF-Unterdrückung

Wenn das Eingangssignal so eingestellt ist wie für die Prüfung der Triggerbandbreite, wird die Funktion HF-Unterdrückung aktiviert und dann erneut deaktiviert. Dabei wird überprüft, ob das Signal verschwindet und wieder erscheint.

So kalibrieren Sie Triggerung bei niedriger Frequenz

a. Ersteinrichtung

Ein Sinussignal mit 30 mV und 30 Hz wird gleichzeitig an Kanal 1, Kanal 2, externe Triggerung A (Hauptzeitbasis) und externe Triggerung B (verzögerte Zeitbasis) angelegt. Das Oszilloskop ist eingestellt für: interne Triggerung, Kanäle 1 und 2, Empfindlichkeit auf 10 mV/Skalenteil und Abtastgeschwindigkeit auf 5 ms/Skalenteil Sowohl die Haupt- als auch die verzögerte Zeitbasis sollten für beide Kanäle angezeigt werden, wenn sie ausgewählt wurden.

b. Kanal 2 geerdet

Wenn der Eingang von Kanal 2 geerdet und Kanal 1 auf 0,1 V/Skalenteil eingestellt und der Auswahlschalter für den Trigger auf Kanal 1 eingestellt ist, sollten erwartungsgemäß stabile Anzeigen erscheinen.

c. Kanal 1 geerdet

Wenn der Eingang von Kanal 1 geerdet und Kanal 2 auf 0,1 V/Skalenteil eingestellt und der Auswahlschalter für den Trigger auf Kanal 2 eingestellt ist, sollten erwartungsgemäß stabile Anzeigen erscheinen.

d. HF-Unterdrückung

Wenn der Eingang von Kanal 2 geerdet und Kanal 1 auf 50 mV/Skalenteil und der Auswahlschalter für den Trigger auf Kanal 1 eingestellt ist, wird die Funktion HF-Unterdrückung für die Abtastung A und B aktiviert. Die Variierung der Triggerpegeleinstellung sollte zu einer stabilen Anzeige führen.

e. Betrieb mit positiver und negativer Flanke

Wenn der Eingang von Kanal 2 geerdet und Kanal 1 auf 10 mV/Skalenteil und der Auswahlschalter für den Trigger auf Kanal 1 eingestellt ist, sollte die Variierung der Triggerpegeleinstellung sowohl bei der positiven als auch bei der negativen Flanke zu einer stabilen Anzeige führen.

f. NF-Unterdrückung

Wenn die Kanäle 1 und 2 auf 10 mV/Skalenteil eingestellt sind und der Auswahlschalter für den Trigger auf einen der Kanäle eingestellt ist, wird die Funktion NF-Unterdrückung für die Abtastung A und B aktiviert. Die Variierung der Triggerpegeleinstellung sollte sowohl bei der positiven als auch bei der negativen Flanke zu keiner stabilen Anzeige führen.

So kalibrieren Sie die Z-Achse

Eingang für die Z-Achse

Der Eingang für die Z-Achse (falls vorhanden) befindet sich normalerweise auf der Rückseite, kann sich aber manchmal auch in der Nähe der Bedienelemente am Bildschirm auf der Vorderseite befinden. Digitale Speicheroszilloskope (DSO) verfügen in der Regel nicht über eine Z-Eingangsfunktion.

Bandbreite der Z-Achse

a. Ersteinrichtung

Ein Sinussignal mit 3,5 Vss, 50 kHz, wird sowohl an Kanal 1 als auch am externen Triggereingang angelegt. Die Bedienelemente für Abtastgeschwindigkeit, Triggerflanke und Triggerpegel sind so eingestellt, dass sie eine stabile Anzeige von 1 Zyklus pro Skalenteil ergeben.

b. Signalübertragung an den Z-Eingang

Der Signaleingang für Kanal 1 wird getrennt und an den Eingang für die Z-Achse übertragen. Die Signalspur sollte sich dann in eine Reihe aus helleren und dunkleren Abschnitten auflösen. Mit der Helligkeitsregelung des Oszilloskops wird das Signal so abgeblendet, dass die helleren Teile gerade verschwinden.

c. Überprüfung der Bandbreite

Die Frequenz des eingehenden Sinussignals wird genau auf den spezifizierten Bandbreitenpunkt für die Z-Achse erhöht. Die Amplitude des Sinussignals wird auf 5 Vss erhöht. Die Variierung der Einstellung von Abtastgeschwindigkeit und Triggerpegel sollte eine gestrichelte oder abwechselnd helle und dunkle Signalspur erzeugen.

Kalibrierung fortsetzen

Die nächsten Schritte beim Kalibrieren des Oszilloskops werden im folgenden Artikel fortgesetzt:

• So kalibrieren Sie die Phasenlage eines Oszilloskops

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• So kalibrieren Sie ein Oszilloskop
• So prüfen und kalibrieren Sie die Vertikalbaugruppe Ihres Oszilloskops
• So prüfen und kalibrieren Sie die Horizontalbaugruppe Ihres Oszilloskops