Oszilloskope & Spektrum-Analyser

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4 Musketiere für den Elektronik-Arbeitsplatz

Die wichtigsten Messgeräte für Ihren Werktisch: Der Messtechnik-Arbeitsplatz für Elektronik-Anwendungen hat ganz verschiedene Ansprüche, je nach Arbeitsgebiet. Liegt der Schwerpunkt auf analoger Technik oder digitalen HF-Anwendungen? Welche Bedeutung hat die Produktentwicklung? Im Nachfolgenden machen wir uns deshalb Gedanken über grundlegende Instrumente, die auf keinem Elektronik-Arbeitsplatz fehlen sollten.

Oszilloskop, Tischmultimeter, Signalgenerator und Sourcemeter

Zur Basisausstattung eines stationären Messplatzes gehören unzweifelhaft ein gutes Multimeter und ein Oszilloskop. Wegen der höheren Präzision und der Programmierbarkeit darf es am besten ein Tischmultimeter sein. Ein Signalgenerator / Funktionsgenerator ist unentbehrlich beim Debuggen von Schaltungen und Baugruppen. Das Sourcemeter hilft bei der Charakterisierung von Bauteilen und Baugruppen mit extremer Präzision.

Oszilloskope

Tischmultimeter

Signalgeneratoren

Sourcemeter


Oszilloskop

Das Oszilloskop ist das vielleicht wichtigste Messinstrument in Elektronik-Labor. Die Visualisierung von Strömen, Spannungen und digitalen Signalen ist eine unabdingbare Voraussetzung zur erfolgreichen Schaltungsentwicklung oder des Debuggings. Allerdings ist die Auswahl an Geräten und Technologien riesig. Empfehlenswerte, aktuelle Digitalspeicheroszilloskope für Basisanwendungen müssen nicht teuer sein. Wer auf höchste Bandbreite zugunsten eines sehr großen Speichers verzichten kann, der liegt etwa mit dem neuen TBS2000 von Tektronix richtig. Jeder Kanal verfügt über 20 MPts Aufzeichnungslänge. Je größer die Aufzeichnungslänge ist, desto besser können Sie das Signal – und vor allem die Fehler darin – untersuchen.

Am anderen Ende der Skala stehen komplexen Mixed-Signal-Oszilloskope (MSO). Ein MSO ist immer dann sinnvoll, wenn analoge und digitale Signale synchron untersucht werden müssen. Ein interessanter Vertreter dieser Geräteklasse, Keysight InfiniiVision MSOX 3024-T, bringt es auf 20 Kanäle, davon 16 digital und 4 analog. Es stehen damit alle Analysemöglichkeiten offen, denn die Trigger können auf die analogen und digitalen Kanäle gleichermaßen angewendet werden.

Eine höhere Spannungs-Auflösung des Oszilloskops ist oftmals wünschenswert, um die Klarheit des Signals zu verbessern, da Details andernfalls übersehen oder nicht aufgezeichnet werden könnten. Die 12 Bit A/D-Konverter der Teledyne Le Croy HDO4000 Oszilloskop-Familie bieten Ihnen die Klarheit die heutige Nutzer von einem modernen Oszilloskop erwarten dürfen. Dieser technische Vorsprung macht den Unterschied in schwierigen Mess-Situationen, wenn Klarheit und Genauigkeit oberste Priorität haben.




Teledyne LeCroy HDO4024A

Art.Nr. 300-87-788

Das HDO4000A mit der HD4096-Technologie bietet Ihnen eine aussergewöhnliche Signalgenauigkeit mit 12 Bit Auflösung und einem herausragenden Werkzeugkasten an Seriellen Decodern, mit deren Hilfe Signalanomalien schnell identifiziert und isoliert werden.


Keysight MSOX 3024-T

Art.Nr. 300-10-022

Schnelles 20-Kanal-Oszilloskop mit intuitiver Touch Screen-Benutzeroberfläche. Der Touchscreen verkürzt die erforderlichen Menü-Steps ganz erheblich. 4x200 MHz, 5 GS/s.


Tektronix TBS2102

Art.Nr. 300-68-203

2 x 100 MHz, 1 GS/s, mit großem 9“ TFT-Display. 15 Horizontalraster bieten 50% mehr Visualisierung bei gleicher Skaleneinstellung. Hervorragendes Alltagsgerät, auch im Bereich Ausbildung ideal.


Tischmultimeter

Moderne Labor-Multimeter gehören nach dem Oszilloskop zu den wichtigsten Messwerkzeugen in der Elektronik-Entwicklung. Das Tischmultimeter stellt – im Vergleich zum kompakten Handgerät – extrem hohe Ansprüche an die Grundgenauigkeit und vor allem auch an die Langzeitstabilität der Messergebnisse. Dazu ist es etwa erforderlich, die Temperaturdrift auf das geringstmögliche Maß zu reduzieren. Um dies zu erreichen, wird bei hochwertigen Geräten eine Autokalibrierung eingebaut. Dadurch wirken sich äußere Einflüsse (Temperatur, Luftfeuchte) nicht auf das elektrische Messergebnis aus. Gängige Tischmultimeter erreichen eine Auflösung im Mikroampère-Bereich. Ihre Logging-Funktion bietet viele Analyse-Möglichkeiten, zumal wenn die Daten auf dem PC ausgewertet werden können.



Keysight 34465A

Art.Nr. 300-11-644

TrueVolt Digitalmultimeter mit grafischer Oberfläche. Einzigartig exakte TRMS-Genauigkeit (TrueVolt). AC-Messbereiche von 100 uA bis 10 A. Spannung 100 mV bis 1000 V.


R&S HMC8012

Art.Nr. 110-84-988

Labor-Multimeter und Datenlogger mit hoher Genauigkeit und serienmäßigem Ethernet-Interface. Auflösung 1µV, 100nA, 1mΩ, 1pF, 1Hz, 0,1°C


Signalgeneratoren

In der Analogtechnik, in der Digitaltechnik und erst recht in der Hochfrequenztechnik spielt der Signalgenerator eine zentrale Rolle. Man kann Signalgeneratoren im Groben in folgende Gruppen einteilen: Die „klassischen Funktionsgeneratoren“ können periodische einfache Signale erzeugen, z.B. Sinus, Rechteck oder Sägezahn. Die Gruppe der „Arbiträrgeneratoren“ verfügt zusätzlich über die Möglichkeit, benutzerdefinierte Kurven zu generieren. Diese Verläufe werden vom Anwender durch mehr oder weniger viele Punkte festgelegt, die der Generator dann zu einer geschlossenen Kurvenform interpoliert.

Solche benutzerdefinierten Kurven können gespeichert werden und als Referenz wiederverwendet werden. Und schließlich ist die Gruppe der „HF-Signalgeneratoren“ zu nennen. Für WiFi, Funktechniken, USB und andere Technologien kommen Frequenzen im hohen Megahertz-Bereich und bis 100 GHz in Frage.

Im industriellen Umfeld ist es ein gängiges Verfahren, Signale zuerst mit einem Speicheroszilloskop zu erfassen, um die Sequenzen dann an den Signalgenerator zu übergeben. Der Signalgenerator speist die Signale dann z.B. in ein zu untersuchendes Schaltungsdesign ein. Diese Vorgehensweise ist bei der Fehlersuche während des Schaltungsdesigns oder im Bereich der Instandhaltung zielführend, weil ‚echte‘ Signale auf diese Weise nachgebildet werden. Im Video „How to reproduce an oscilloscope measured signal on an arbitrary waveform generator using BenchVue” erfahren Sie, wie einfach es ist, die Kurven zu übertragen.



Keysight 33622A

Art.Nr. 110-81-017

2 x 120 MHz ARB Funktionsgenerator mit Trueform-Technologie für höchste Ansprüche. Hohe Auflösung, geringer Jitter. LAN, IEEE488, USB.


Tektronix AFG2021

Art.Nr. 300-18-271

Die Innovative Benutzeroberfläche verringert den Zeitaufwand für das Erstellen und Auswerten der Signale ganz erheblich. 1 Kanal 20 MHz, ARB-Funktion.


Sourcemeter

Multifunktionsmessgeräte, die gleichzeitig eine präzise Spannungs- und Stromquelle enthalten sowie eine Spannungs- und/oder Strommessung, werden als „Source Meter Unit“ (SMU) bezeichnet. Ein SMU vereint die Funktionen eines Labornetzteils, eines Digitalmultimeters, einer Stromquelle und einer elektronischen Last zu einem Messgerät mit einer engen Synchronisation der Einzelfunktionen. SMU sind programmierbar und bieten ein höheres Maß an Präzision, Auflösung und Flexibilität. Dadurch eignen sie sich ideal für den Einsatz in Bereichen wie Materialforschung, Halbleiterbauelemente (Transistoren, BJTs, Dioden, Leistungs-MOSFETs, Leistungshalbleiter, LEDs), elektronische Schaltungen und mehr. Anwendungsbeispiele:


Strom-Spannungs-Charakterisierung von zweipoligen Bauteilen Strom-Spannungs-Charakterisierung und Kennlinie von dreipoligen Bauteilen Messung des spezifischen Widerstands Energieeffizienz
  • Durchlaufen der Quellenspannung und Strommessung in einem großen Bereich über viele Dekaden hinweg (10-11 A bis 1 A)

  • Erzeugung mehrerer Strom-Spannung-Kurven bei einem MOSFET
  • Erzeugung/Einspeisung hoher Ströme und Messung von Spannung und Strom bei niederohmigen Bauteilen
  • Einfache Ermittlung der Eingangs- und Ausgangsleistung der Prüflinge





Sourcemeter™ Keithley 2450

Art.Nr. 110-48-971

Source Meter Unit (SMU) mit intuitiver, bedienerfreundlicher Touchscreen-Steuerung. Auflösung 0.5 µV / 0.5 pA, Grundgenauigkeit 0.012 %.